Bagaimana Sensus Menyebabkan Komputasi Modern

Bagaimana Sensus Menyebabkan Komputasi Modern

Sensus telah ada sejak awal Amerika Serikat, yang berarti seluruh populasi harus dihitung dengan tangan. Sampai seorang penemu melihat jalan yang lebih baik ke depan.


Sejarah Singkat Big Data

Big Data telah dijelaskan oleh beberapa pakar Manajemen Data (dengan sedikit tertawa) sebagai "informasi dalam jumlah besar, luar biasa, dan tidak terkendali." Pada tahun 1663, John Graunt berurusan dengan "jumlah informasi yang luar biasa" juga, sementara ia mempelajari wabah pes, yang saat ini melanda Eropa. Graunt menggunakan statistik dan dianggap sebagai orang pertama yang menggunakan analisis data statistik. Pada awal 1800-an, bidang statistik diperluas untuk mencakup pengumpulan dan analisis data.

Evolusi Big Data mencakup sejumlah langkah awal untuk fondasinya, dan sementara melihat kembali ke 1663 tidak diperlukan untuk pertumbuhan volume data hari ini, intinya tetap bahwa "Big Data" adalah istilah relatif tergantung pada siapa yang membahas dia. Big Data ke Amazon atau Google sangat berbeda dari Big Data untuk organisasi asuransi menengah, tetapi tidak kurang "Besar" di benak mereka yang bersaing dengannya.

Langkah-langkah dasar untuk konsepsi modern Big Data melibatkan pengembangan komputer, ponsel pintar, internet, dan peralatan sensorik (Internet of Things) untuk menyediakan data. Kartu kredit juga berperan, dengan menyediakan data dalam jumlah yang semakin besar, dan tentunya media sosial mengubah sifat volume data dengan cara yang baru dan masih berkembang. Evolusi teknologi modern terjalin dengan evolusi Big Data.

Dasar-dasar Big Data

Data menjadi masalah bagi Biro Sensus AS pada tahun 1880. Mereka memperkirakan akan memakan waktu delapan tahun untuk menangani dan memproses data yang dikumpulkan selama sensus 1880, dan memperkirakan data dari sensus 1890 akan memakan waktu lebih dari 10 tahun untuk diproses. Untungnya, pada tahun 1881, seorang pemuda yang bekerja untuk biro, bernama Herman Hollerith, menciptakan Mesin Tabulasi Hollerith. Penemuannya didasarkan pada kartu punch yang dirancang untuk mengendalikan pola yang ditenun oleh alat tenun mekanis. Mesin tabulasinya mengurangi sepuluh tahun kerja menjadi tiga bulan kerja.

Pada tahun 1927, Fritz Pfleumer, seorang insinyur Austria-Jerman, mengembangkan sarana untuk menyimpan informasi secara magnetis pada pita. Pfleumer telah menemukan metode untuk menempelkan garis logam pada kertas rokok (untuk menjaga bibir perokok agar tidak ternoda oleh kertas linting yang tersedia pada saat itu), dan memutuskan dia dapat menggunakan teknik ini untuk membuat strip magnetik, yang kemudian dapat digunakan untuk menggantikan teknologi perekaman kawat. Setelah bereksperimen dengan berbagai bahan, ia menetap di atas kertas yang sangat tipis, bergaris dengan bubuk oksida besi dan dilapisi dengan pernis, untuk patennya pada tahun 1928.

Selama Perang Dunia II (lebih khusus 1943), Inggris, putus asa untuk memecahkan kode Nazi, menemukan mesin yang memindai pola dalam pesan yang disadap dari Jerman. Mesin itu disebut Colossus, dan memindai 5.000 karakter per detik, mengurangi beban kerja dari berminggu-minggu menjadi hanya berjam-jam. Colossus adalah pengolah data pertama. Dua tahun kemudian, pada tahun 1945, John Von Neumann menerbitkan sebuah makalah tentang Komputer Otomatis Variabel Diskrit Elektronik (EDVAC), diskusi "terdokumentasi" pertama tentang penyimpanan program, dan meletakkan dasar arsitektur komputer saat ini.

Dikatakan peristiwa gabungan ini mendorong pembentukan "resmi" NSA (Badan Keamanan Nasional) Amerika Serikat, oleh Presiden Truman, pada tahun 1952. Staf di NSA diberi tugas untuk mendekripsi pesan yang dicegat selama Perang Dingin. Komputer saat ini telah berevolusi ke titik di mana mereka dapat mengumpulkan dan memproses data, beroperasi secara mandiri dan otomatis.

Efek Internet dan Komputer Pribadi

ARPANET dimulai pada 29 Oktober 1969, ketika sebuah pesan dikirim dari komputer host UCLA ke komputer host Stanford. Ini menerima dana dari Advanced Research Projects Agency (ARPA), sebuah subdivisi dari Departemen Pertahanan. Secara umum, masyarakat tidak mengetahui ARPANET. Pada tahun 1973, ia terhubung dengan satelit transatlantik, menghubungkannya dengan Array Seismik Norwegia. Namun, pada tahun 1989, infrastruktur ARPANET mulai menua. Sistem tidak seefisien atau secepat jaringan yang lebih baru. Organisasi yang menggunakan ARPANET mulai berpindah ke jaringan lain, seperti NSFNET, untuk meningkatkan efisiensi dan kecepatan dasar. Pada tahun 1990, proyek ARPANET ditutup, karena kombinasi usia dan keusangan. Penciptaan ARPANET mengarah langsung ke Internet.

Pada tahun 1965, pemerintah AS membangun pusat data pertama, dengan tujuan menyimpan jutaan set sidik jari dan pengembalian pajak. Setiap catatan dipindahkan ke pita magnetik, dan harus diambil dan disimpan di lokasi pusat. Para ahli teori konspirasi mengungkapkan ketakutan mereka, dan proyek itu ditutup. Namun, meskipun ditutup, inisiatif ini umumnya dianggap sebagai upaya pertama dalam penyimpanan data skala besar.

Komputer pribadi datang ke pasar pada tahun 1977, ketika mikrokomputer diperkenalkan, dan menjadi batu loncatan utama dalam evolusi internet, dan kemudian, Big Data. Komputer pribadi dapat digunakan oleh satu individu, berbeda dengan komputer mainframe, yang memerlukan staf operasi, atau semacam sistem pembagian waktu, dengan satu prosesor besar digunakan bersama oleh banyak orang. Setelah pengenalan mikroprosesor, harga komputer pribadi turun secara signifikan, dan digambarkan sebagai "barang konsumen yang terjangkau." Banyak komputer pribadi awal dijual sebagai kit elektronik, yang dirancang untuk dibuat oleh penggemar dan teknisi. Akhirnya, komputer pribadi akan memberi orang-orang di seluruh dunia akses ke internet.

Pada tahun 1989, seorang Ilmuwan Komputer Inggris bernama Tim Berners-Lee datang dengan konsep World Wide Web. Web adalah tempat/ruang informasi di mana sumber daya web dikenali menggunakan URL, saling terkait oleh tautan hypertext, dan dapat diakses melalui Internet. Sistemnya juga memungkinkan transfer audio, video, dan gambar. Tujuannya adalah untuk berbagi informasi di Internet menggunakan sistem hypertext. Pada musim gugur tahun 1990, Tim Berners-Lee, yang bekerja untuk CERN, telah menulis tiga perintah dasar TI yang merupakan dasar dari web saat ini:

  • HTML: Hyper Text Markup Language. Bahasa pemformatan web.
  • URL: Pencari Sumber Daya Seragam. Sebuah "alamat" unik yang digunakan untuk mengidentifikasi setiap sumber daya di web. Ini juga disebut URI (Uniform Resource Identifier).
  • HTTP: Protokol Transfer Hiperteks. Digunakan untuk mengambil sumber daya yang ditautkan dari seluruh web.

Pada tahun 1993, CERN mengumumkan bahwa World Wide Web akan bebas dikembangkan dan digunakan oleh semua orang. Bagian gratis adalah faktor kunci dalam pengaruh Web terhadap orang-orang di dunia. (Perusahaan yang menyediakan "koneksi internet" yang membebankan biaya kepada kami).

Internet of Things (IoT)

Konsep Internet of Things diberi nama resmi pada tahun 1999. Pada tahun 2013, IoT telah berevolusi untuk memasukkan beberapa teknologi, menggunakan Internet, komunikasi nirkabel, sistem mikro-elektromekanis (MEMS), dan sistem tertanam. Semua ini mengirimkan data tentang orang yang menggunakannya. Otomatisasi (termasuk gedung dan rumah), GPS, dan lainnya, mendukung IoT.

Sayangnya, Internet of Things dapat membuat sistem komputer rentan terhadap peretasan. Pada Oktober 2016, peretas melumpuhkan sebagian besar Internet menggunakan IoT. Tanggapan awal adalah mengembangkan Pembelajaran Mesin dan Kecerdasan Buatan yang berfokus pada masalah keamanan.

Kekuatan Komputasi dan Pertumbuhan Internet

Ada pertumbuhan internet yang luar biasa pada 1990-an, dan komputer pribadi menjadi semakin kuat dan fleksibel. Pertumbuhan internet didasarkan baik pada upaya Tim Berners-Lee's, akses gratis Cern's, dan akses ke komputer pribadi individu.

Pada tahun 2005, Big Data, yang telah digunakan tanpa nama, diberi label oleh Roger Mougalas. Dia mengacu pada kumpulan besar data yang, pada saat itu, hampir tidak mungkin untuk dikelola dan diproses menggunakan alat intelijen bisnis tradisional yang tersedia. Selain itu, Hadoop, yang dapat menangani Big Data, dibuat pada tahun 2005. Hadoop didasarkan pada kerangka kerja perangkat lunak sumber terbuka yang disebut Nutch, dan digabungkan dengan Google MapReduce. Hadoop adalah kerangka kerja perangkat lunak Open Source, dan dapat memproses data terstruktur dan tidak terstruktur, dari hampir semua sumber digital. Karena fleksibilitas ini, Hadoop (dan kerangka kerja saudaranya) dapat memproses Big Data.

Penyimpanan Data Besar

Penyimpanan magnetik saat ini merupakan salah satu metode yang paling murah untuk menyimpan data. Fritz Pfleumer's 1927 konsep garis magnet bergaris telah disesuaikan dengan berbagai format, mulai dari pita magnetik, drum magnetik, disket, dan hard disk drive. Penyimpanan magnetik menggambarkan penyimpanan data apa pun berdasarkan media magnet. Menggunakan dua kutub magnet, Utara dan Selatan, untuk mewakili nol atau satu, atau on/off.

Penyimpanan Data Cloud telah menjadi sangat populer dalam beberapa tahun terakhir. Cloud sejati pertama muncul pada tahun 1983, ketika CompuServe menawarkan kepada pelanggannya 128K ruang data untuk penyimpanan pribadi dan pribadi. Pada tahun 1999, Salesforce menawarkan Software-as-a-service (SaaS) dari situs web mereka. Peningkatan teknis dalam internet, dikombinasikan dengan penurunan biaya penyimpanan data, telah membuatnya lebih ekonomis bagi bisnis dan individu untuk menggunakan Cloud untuk tujuan penyimpanan data. Ini menghemat biaya organisasi untuk membeli, memelihara, dan akhirnya mengganti sistem komputer mereka. Cloud menyediakan skalabilitas yang hampir tak terbatas, dan dapat diakses di mana saja, kapan saja, dan menawarkan berbagai layanan.

Penggunaan Big Data

Big Data merevolusi seluruh industri dan mengubah budaya dan perilaku manusia. Ini adalah hasil dari era informasi dan mengubah cara orang berolahraga, membuat musik, dan bekerja. Berikut ini adalah beberapa contoh penggunaan Big Data.

  • Big Data sedang digunakan dalam perawatan kesehatan untuk memetakan wabah penyakit dan menguji pengobatan alternatif. menggunakan Big Data untuk menjelajahi alam semesta.
  • Industri musik menggantikan intuisi dengan studi Big Data. menggunakan Big Data untuk mempelajari perilaku pelanggan dan menghindari pemadaman. menggunakan perangkat pemantau kesehatan untuk melacak pelanggan dan memberikan umpan balik tentang kesehatan mereka.
  • Big Data digunakan oleh keamanan siber untuk menghentikan kejahatan siber.

Analisis Data Besar

Analytics, dalam arti tertentu, telah ada sejak 1663, ketika John Graunt menangani "jumlah informasi yang luar biasa", menggunakan statistik untuk mempelajari wabah pes. Pada tahun 2017, 2.800 profesional berpengalaman yang bekerja dengan Business Intelligence disurvei, dan mereka memperkirakan Penemuan Data dan Visualisasi Data akan menjadi tren penting. Visualisasi Data adalah bentuk komunikasi visual (pikirkan infografis). Ini menggambarkan informasi yang telah diterjemahkan ke dalam format skema, dan termasuk perubahan, variabel, dan fluktuasi. Otak manusia dapat memproses pola visual dengan sangat efisien.

Model visualisasi terus menjadi lebih populer sebagai metode penting untuk mendapatkan wawasan dari Big Data. (Grafik adalah hal yang umum, dan animasi akan menjadi hal yang umum. Saat ini, model visualisasi data sedikit canggung, dan dapat menggunakan beberapa perbaikan.) Berikut adalah beberapa bisnis yang menawarkan model visualisasi Big Data:

Yang pasti, Sejarah Singkat Big Data tidak sesingkat kelihatannya. Meskipun abad ke-17 tidak melihat mendekati volume data tingkat exabyte yang dihadapi organisasi saat ini, bagi para pionir data awal itu, volume data tentu tampak menakutkan pada saat itu. Big Data hanya akan terus tumbuh dan dengan itu teknologi baru akan dikembangkan untuk mengumpulkan, menyimpan, dan menganalisis data dengan lebih baik saat dunia transformasi berbasis data bergerak maju dengan kecepatan yang semakin tinggi.


Sejarah Singkat Internet

Internet dimulai pada 1960-an sebagai cara bagi peneliti pemerintah untuk berbagi informasi. Komputer di tahun 60-an berukuran besar dan tidak bergerak dan untuk memanfaatkan informasi yang disimpan dalam satu komputer, seseorang harus pergi ke lokasi komputer atau memiliki kaset komputer magnetik yang dikirim melalui sistem pos konvensional.

Katalis lain dalam pembentukan Internet adalah memanasnya Perang Dingin. Peluncuran satelit Sputnik oleh Uni Soviet mendorong Departemen Pertahanan AS untuk mempertimbangkan cara-cara agar informasi masih dapat disebarluaskan bahkan setelah serangan nuklir. Ini akhirnya mengarah pada pembentukan ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), jaringan yang akhirnya berkembang menjadi apa yang sekarang kita kenal sebagai Internet. ARPANET sukses besar tetapi keanggotaannya terbatas pada organisasi akademik dan penelitian tertentu yang memiliki kontrak dengan Departemen Pertahanan. Menanggapi hal ini, jaringan lain diciptakan untuk menyediakan berbagi informasi.

1 Januari 1983 dianggap sebagai hari lahir resmi Internet. Sebelum ini, berbagai jaringan komputer tidak memiliki cara standar untuk berkomunikasi satu sama lain. Sebuah protokol komunikasi baru didirikan disebut Transfer Control Protocol/Internetwork Protocol (TCP/IP). Ini memungkinkan berbagai jenis komputer di jaringan yang berbeda untuk "berbicara&" satu sama lain. ARPANET dan Jaringan Data Pertahanan secara resmi berubah menjadi standar TCP/IP pada tanggal 1 Januari 1983, maka lahirlah Internet. Semua jaringan sekarang dapat dihubungkan dengan bahasa universal.


Mesin Komputasi Otomatis Turing

Turing dan Newman berpikir serupa. Pada tahun 1945 Turing bergabung dengan National Physical Laboratory (NPL) di London, pengarahannya untuk merancang dan mengembangkan komputer digital program tersimpan elektronik untuk karya ilmiah. (Kecerdasan Buatan tidak jauh dari pemikiran Turing: dia menggambarkan dirinya sebagai &lsquomembangun otak&rsquo dan berkomentar dalam sebuah surat bahwa dia &lsquolebih tertarik pada kemungkinan menghasilkan model aksi otak daripada aplikasi praktis untuk komputasi&rsquo.) John Womersley , atasan langsung Turing di NPL, membaptis mesin yang diusulkan Turing sebagai Mesin Komputasi Otomatis, atau ACE, sebagai penghormatan kepada Mesin Perbedaan dan Mesin Analitik Babbage.

Laporan Turing 1945 &lsquoProposed Electronic Calculator&rsquo memberikan spesifikasi relatif lengkap pertama dari komputer digital tujuan umum program tersimpan elektronik. Laporan ini dicetak ulang secara penuh di Copeland 2005.

Komputer digital program tersimpan elektronik pertama yang diusulkan di AS adalah EDVAC (lihat di bawah). The &lsquoFirst Draft of a Report on the EDVAC&rsquo (Mei 1945), disusun oleh von Neumann, berisi sedikit detail teknik, khususnya mengenai perangkat keras elektronik (karena pembatasan di AS). Turing &lsquoUsulan Kalkulator Elektronik&rsquo, di sisi lain, menyediakan desain sirkuit terperinci dan spesifikasi unit perangkat keras, program spesimen dalam kode mesin, dan bahkan perkiraan biaya pembuatan mesin (£11.200). ACE dan EDVAC berbeda secara mendasar satu sama lain misalnya, ACE menggunakan pemrosesan terdistribusi, sedangkan EDVAC memiliki struktur terpusat.

Turing melihat bahwa kecepatan dan memori adalah kunci komputasi. Rekan Turing di NPL, Jim Wilkinson, mengamati bahwa Turing &lsquo terobsesi dengan ide kecepatan pada mesin&rsquo [Copeland 2005, p. 2]. Desain Turing memiliki banyak kesamaan dengan arsitektur RISC saat ini dan membutuhkan memori berkecepatan tinggi dengan kapasitas yang kira-kira sama dengan komputer Macintosh awal (sangat besar menurut standar pada zamannya). Seandainya ACE Turing dibangun sesuai rencana, itu akan berada di liga yang berbeda dari komputer awal lainnya. Namun, kemajuan pada Mesin Komputasi Otomatis Turing berjalan lambat, karena kesulitan organisasi di NPL, dan pada tahun 1948 Turing yang "sangat muak" (deskripsi Robin Gandy, dalam wawancara dengan Copeland, 1995) meninggalkan NPL untuk Laboratorium Mesin Komputasi Newman di Universitas Manchester. Tidak sampai Mei 1950 bahwa model percontohan kecil dari Mesin Komputasi Otomatis, yang dibangun oleh Wilkinson, Edward Newman, Mike Woodger, dan lain-lain, pertama kali mengeksekusi sebuah program. Dengan kecepatan operasi 1 MHz, Pilot Model ACE untuk beberapa waktu adalah komputer tercepat di dunia.

Penjualan DEUCE, versi produksi Pilot Model ACE, sangat bagus &mdash mengacaukan saran, yang dibuat pada tahun 1946 oleh Direktur NPL, Sir Charles Darwin, bahwa &lsquoit sangat mungkin bahwa &hellip satu mesin akan cukup untuk menyelesaikan semua masalah yang dituntut dari seluruh negeri&rsquo [Copeland 2005, hlm. 4]. Dasar-dasar desain ACE Turing digunakan oleh Harry Huskey (di Wayne State University, Detroit) di komputer Bendix G15 (Huskey dalam wawancara dengan Copeland, 1998). G15 bisa dibilang komputer pribadi pertama lebih dari 400 terjual di seluruh dunia. DEUCE dan G15 tetap digunakan sampai sekitar tahun 1970. Komputer lain yang berasal dari desain ACE Turing, MOSAIC, memainkan peran dalam pertahanan udara Inggris selama periode Perang Dingin turunan lainnya termasuk Packard-Bell PB250 (1961). (Informasi lebih lanjut tentang komputer awal ini diberikan di [Copeland 2005].)


Bagaimana Sensus Menyebabkan Komputasi Modern - SEJARAH

Kami telah beralih dari tabung vakum ke transistor, ke microchip. Kemudian microchip mulai berbicara dengan modem. Sekarang kami bertukar teks, suara, foto, dan film dalam lingkungan digital.

Tonggak komputasi dan evolusi mesin:

  • 14 C. - Sempoa - instrumen untuk melakukan perhitungan dengan menggeser penghitung di sepanjang batang atau di alur (grafik: Merriam Webster Collegiate Dictionary http://www.m-w.com/mw/art/abacus.htm)
  • 17 C. - Penggaris geser - alat manual yang digunakan untuk menghitung yang terdiri dari penggaris berbentuk sederhana dan bagian tengah yang dapat dipindahkan yang digradasi dengan skala logaritmik yang serupa (Gambar dari Museum Kalkulator HP)
  • 1642 - Pascaline--kalkulator mekanis yang dibuat oleh Blaise Pascal, seorang matematikawan abad ke-17, yang diberi nama bahasa pemrograman komputer Pascal.
  • 1804 - Alat tenun Jacquard - alat tenun yang diprogram dengan kartu berlubang yang ditemukan oleh Joseph Marie Jacquard
  • ca 1850 - Difference Engine , Analytical Engine - Charles Babbage dan Ada Byron (Lihat fotonya.). Deskripsi Babbage, pada tahun 1837, tentang Analytical Engine, komputer digital mekanis yang digerakkan dengan tangan mengantisipasi hampir setiap aspek komputer masa kini. Tidak sampai lebih dari 100 tahun kemudian komputer serba guna lainnya dikandung. Sketsa Mesin dan catatan oleh Ada Byron King, Countess of Lovelace.
  • 1939 -1942 - Komputer Atanasoff Berry - dibangun di Iowa State oleh Prof. John V. Atanasoff dan mahasiswa pascasarjana Clifford Berry.Mewakili beberapa "pengalaman pertama" dalam komputasi, termasuk sistem biner aritmatika, pemrosesan paralel, memori regeneratif, pemisahan memori dan fungsi komputasi, dan banyak lagi. Ditimbang 750 lbs. dan memiliki penyimpanan memori 3.000 bit (0,4K). Mencatat angka-angka dengan menorehkan tanda-tanda ke dalam kartu-kartu saat mengerjakan suatu masalah. Lihat diagram.
  • 1940-an - Colossus - mesin penghitung tabung hampa udara yang memecahkan kode Hitler selama Perang Dunia II. Itu berperan dalam membantu Turing memecahkan kode Jerman selama WW II untuk mengubah gelombang perang. Pada musim panas 1939, sekelompok kecil sarjana menjadi pemecah kode, bekerja di Bletchley Part di Inggris. Kelompok pemecah kode perintis ini membantu mempersingkat perang dan mengubah jalannya sejarah. Lihat situs Web Bletchley Park dan sejarahnya. Lihat informasi lebih lanjut tentang Kode dan Sandi dalam Perang Dunia Kedua di situs Tony Sales.
  • 1946 - ENIAC - Komputer elektronik, skala besar, tujuan umum pertama di dunia, dibuat oleh Mauchly dan Eckert, dan diaktifkan di University of Pennsylvania pada tahun 1946. ENIAC dibuat ulang pada chip komputer modern. Lihat penjelasan ENIAC on a Chip oleh Moore School of Electrical Engineering, University of Pennsylvania. ENIAC adalah mesin 30 ton yang berukuran 50 x 30 kaki. Itu berisi 19.000 tabung vakum, 6000 sakelar, dan dapat menambahkan 5.000 angka dalam satu detik, pencapaian yang luar biasa pada saat itu. Sebuah mesin yang dapat diprogram ulang, ENIAC melakukan perhitungan awal untuk bom-H. Itu juga digunakan untuk menyiapkan tabel lintasan peluru artileri dan melakukan perhitungan militer dan ilmiah lainnya. Karena tidak ada perangkat lunak untuk memprogram ulang komputer, orang harus menghubungkannya kembali agar dapat menjalankan fungsi yang berbeda. Pemrogram manusia harus membaca diagram pengkabelan dan mengetahui apa yang dilakukan setiap sakelar. J. Presper Eckert, Jr. dan John W. Mauchly memanfaatkan karya Alansoff untuk menciptakan ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer.
  • 1951-1959 - teknologi berbasis tabung vakum. Tabung Vakum adalah perangkat elektronik, yang terdiri dari selubung vakum kaca atau baja dan dua atau lebih elektroda di mana elektron dapat bergerak bebas. Komputer komersial pertama menggunakan tabung vakum: Univac, IBM 701.
  • 1950-an -1960-an - UNIVAC - "teknologi kartu punch" Komputer pertama yang sukses secara komersial, diperkenalkan pada tahun 1951 oleh Remington Rand. Lebih dari 40 sistem terjual. Memorinya terbuat dari garis tunda akustik yang diisi merkuri yang menampung 1.000 12 digit angka. Itu menggunakan pita magnetik yang menyimpan 1MB data dengan kepadatan 128 cpi. UNIVAC menjadi identik dengan komputer (untuk sementara). Lihat foto UNIVAC. Lihat bagan alur UNIVAC
  • 1960 IBM 1620 - Lihat foto di Museum Sejarah Komputer.
  • 1960-1968 - teknologi berbasis transistor. Transistor, ditemukan pada tahun 1948, oleh Dr. John Bardeen, Dr. Walter Brattain, dan Dr. William Shockley. Itu hampir sepenuhnya menggantikan tabung vakum karena pengurangan biaya, berat, dan konsumsi daya dan keandalannya yang lebih tinggi. Lihat penjelasan dan diagram transistor dan seperti apa transistor pertama. Transistor dibuat untuk mengubah keadaannya dari kondisi awal konduktivitas (dinyalakan 'on', aliran arus penuh) ke kondisi akhir isolasi (dimatikan 'off', tidak ada aliran arus).
  • 1969 - Internet, awalnya ARPAnet (Jaringan Badan Proyek Penelitian Lanjutan), dimulai sebagai jaringan komputer militer.
  • 1969-1977 - teknologi berbasis sirkuit terpadu (IC). Sirkuit terpadu pertama ditunjukkan oleh penemu Texas Instruments, Jack Kilby, pada tahun 1958. Sirkuit ini memiliki lebar 7/16" dan berisi dua transistor. Contoh teknologi sirkuit terpadu awal: Intel 4004, Dec pdp 8, CRAY 1 (1976) - a 75MHz, mesin 64-bit dengan kecepatan puncak 160 megaflops, (Satu juta operasi floating point per detik) prosesor tercepat di dunia saat itu.Sekarang sirkuit mungkin berisi ratusan ribu transistor pada sepotong kecil material, yang merevolusi komputasi Berikut adalah diagram sirkuit terintegrasi modern, yang dikenal sebagai chip.
  • 1976 - CRAY 1 - Komputer digital elektronik pertama di dunia, dikembangkan pada tahun 1946. Sebuah 75MHz, mesin 64-bit dengan kecepatan puncak 160 megaflops, (satu juta operasi floating point per detik) prosesor tercepat di dunia pada waktu itu.
  • 1976 - Apel/MAC - Apple dirancang oleh Steve Wozniak dan Steve Jobs. Apple adalah yang pertama memiliki antarmuka grafis tipe "windows" dan mouse komputer. Seperti komputer modern, Apple awal memiliki keyboard dan mouse periferal, dan memiliki floppy drive yang menampung disk 3,5". Macintosh menggantikan Apple. Lihat gambar The Apple III (1980 - 1985).
  • 1978 hingga 1986 - integrasi skala besar (LSI) Alto - workstation awal dengan mouse Apple, dirancang oleh Steve Wozniak dan Steve Jobs. Apple adalah yang pertama memiliki antarmuka grafis tipe "windows" dan mouse komputer. Lihat evolusi Apple/MAC dari waktu ke waktu. Pasar PC dan kloning mulai berkembang. Ini dimulai pasar massal pertama komputer desktop.
  • 1986 hingga hari ini - era komputasi jaringan, Internet, dan WWW.
  • 1990 - Tim Berners-Lee menemukan sistem hypertext jaringan yang disebut World Wide Web.
  • 1992 - Microsoft Corp. milik Bill Gates merilis Windows 3.1, sebuah sistem operasi yang membuat PC yang kompatibel dengan IBM dan IBM lebih ramah pengguna dengan mengintegrasikan antarmuka pengguna grafis ke dalam perangkat lunak. Namun, dalam mengganti sistem baris perintah Windows lama, Microsoft membuat program yang mirip dengan sistem operasi Macintosh. Apple menggugat pelanggaran hak cipta, tetapi Microsoft menang. Windows 3.1 pergi ke Win 95, lalu Win 98, sekarang Windows XP . (Ada OS lain, tentu saja, tetapi Windows adalah OS yang dominan saat ini. MAC, oleh Apple, masih memiliki pengikut setia. Linux memiliki pengikut setia.
  • 1995 - Penyedia layanan Internet komersial besar (ISP), seperti MCI, Sprint, AOL dan UUNET, mulai menawarkan layanan kepada sejumlah besar pelanggan.
  • 1996 - Personal Digital Assistants (seperti Palm Pilot tersedia bagi konsumen. Mereka dapat melakukan perhitungan numerik, bermain game dan musik, serta mengunduh informasi dari Internet. Lihat Bagaimana Barang Bekerja untuk riwayat dan detailnya.
    kembali ke atas

Charles Babbage (1792-1871) - Mesin Perbedaan, Mesin Analitik. Ada Byron, putri penyair, Lord Byron, bekerja dengannya. Deskripsinya, pada tahun 1837, tentang Analytical Engine, komputer digital mekanis mengantisipasi hampir setiap aspek komputer masa kini. Sketsa Mesin dan catatan oleh Ada Byron King, Countess of Lovelace.

Alan Turing -- 1912-1954. Pemecah Kode Inggris. Bekerja pada Colossus (mesin pemecah kode, pendahulu komputer) dan ACE (Mesin Komputasi Otomatis). Terkenal karena banyak ide brilian, Turing mungkin paling diingat karena konsep Tes Turing untuk Kecerdasan Buatan dan Mesin Turing, model abstrak untuk memodelkan operasi komputer. Tes Turing adalah "tes asam" kecerdasan buatan sejati, seperti yang didefinisikan oleh ilmuwan Inggris Alan Turing. Pada tahun 1940-an, dia mengatakan "sebuah mesin memiliki kecerdasan buatan ketika tidak ada perbedaan yang terlihat antara percakapan yang dihasilkan oleh mesin dan orang yang cerdas." Turing berperan penting dalam memecahkan kode teka-teki Jerman selama Perang Dunia II dengan mesin komputasi Bombe-nya. Enigma adalah mesin yang digunakan oleh Jerman untuk membuat pesan terenkripsi. Lihat Risalah Turing tentang Enigma.

Informasi lebih lanjut tentang mesin Enigma.

J. von Neumann -- (1903-1957). Seorang anak ajaib dalam matematika, menulis makalah penting yang menjelaskan bagaimana program dapat disimpan sebagai data. (Tidak seperti ENIAC, yang harus diprogram ulang untuk diprogram ulang.). Hampir semua komputer saat ini, mulai dari mainan hingga superkomputer seharga jutaan dolar, merupakan variasi dari arsitektur komputer yang dibuat oleh John von Neumann di atas dasar karya Alan Turing pada tahun 1940-an. Ini mencakup tiga komponen yang digunakan oleh sebagian besar komputer saat ini: CPU, area penyimpanan yang lambat diakses, seperti hard drive dan memori akses cepat sekunder (RAM). Mesin menyimpan instruksi sebagai nilai biner (membuat konsep program tersimpan) dan mengeksekusi instruksi secara berurutan - prosesor mengambil instruksi satu per satu dan memprosesnya. Instruksi dianalisis, data diproses, instruksi berikutnya dianalisis, dll. Saat ini "arsitektur von Neumann" sering mengacu pada sifat sekuensial komputer berdasarkan model ini. Lihat sumber von Neumann lainnya.

John V. Atanasoff -- (1904 - 1995) - salah satu pesaing, bersama dengan Konrad Zuse dan H. Edward Roberts dan lainnya, sebagai penemu komputer pertama. Perangkat tabung vakum fungsi terbatas memiliki kemampuan terbatas dan tidak memiliki pusat. Itu tidak dapat diprogram, tetapi bisa menyelesaikan persamaan diferensial menggunakan aritmatika biner. Komputer Atanasoff.

J. Presper Eckert, Jr. dan John W. Mauchly menyelesaikan komputer digital elektronik tujuan umum pertama yang diprogram pada tahun 1946. Mereka memanfaatkan karya Alansoff untuk menciptakan ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer. Pada tahun 1973 gugatan paten mengakibatkan John V. Atanasoff secara hukum dinyatakan sebagai penemu. Meskipun Atanasoff mendapat status hukum atas pencapaiannya, banyak sejarawan masih memberikan penghargaan kepada J. Presper Eckert, Jr., dan John W. Mauchly, bapak pendiri komputer modern. Eckert dan Mauchly membentuk perusahaan komputer pertama pada tahun 1946. Eckert menerima 87 paten. Mereka memperkenalkan komputer biner modern pertama dengan Binary Automatic Computer (BINAC), yang menyimpan informasi pada pita magnetik daripada kartu berlubang. UNIVAC I mereka, dibangun untuk Biro Sensus AS. Perusahaan mereka diakuisisi oleh Remington Rand, yang bergabung menjadi Sperry Rand Corp. dan kemudian menjadi Unisys Corp. Eckert pensiun dari Unisys pada 1989.

Konrad Zuse-- (1910-1995) Jerman yang, selama Perang Dunia II, merancang komputer mekanik dan elektromekanis. Z1 Zuse, pesaingnya untuk komputer pertama yang dapat diprogram secara bebas, berisi semua komponen dasar komputer modern (unit kontrol, memori, urutan mikro, dll.). Zuse, karena kelangkaan bahan selama Perang Dunia II, menggunakan film video bekas sebagai kartu punch. Seperti komputer modern, ia dapat disesuaikan untuk tujuan yang berbeda dan menggunakan relai sakelar hidup/mati, sistem biner 1s dan 0s (on = 1, off = 0). Selesai pada tahun 1938, itu hancur dalam pemboman Berlin di WW II, bersama dengan rencana pembangunan. Pada tahun 1986, Zuse merekonstruksi Z1.

H. Edward Roberts -- mengembangkan MITS Altair 8800 pada tahun 1975. Altair dianggap oleh beberapa orang sebagai komputer mikro pertama (komputer pribadi)., MITS Altair 8800 didasarkan pada chip Intel 8080 2 MHz, dengan 256 byte, standar RAM. Ini dikembangkan setahun sebelum Apple pertama, oleh Steve Wozniak dan Steve Jobs, keluar. Paul Allen dan Bill Gates (saat itu seorang mahasiswa di Harvard) menulis versi bahasa pemrograman Basic yang diperkecil untuk dijalankan di Altair, yang merupakan awal dari Microsoft.

Lihat detail tentang MITS Altair 8800 di Computer Museum of America (http://www.computer-museum.org/collections/mits8800.html)

Kita tidak dapat berbicara tentang komputer tanpa menyebutkan:

Kelahiran Internet

Internet, awalnya ARPAnet (Jaringan Badan Proyek Penelitian Lanjutan), dimulai sebagai jaringan komputer militer pada tahun 1969. Jaringan ini merupakan proyek eksperimental dari Badan Proyek Penelitian Lanjutan Departemen Pertahanan AS (DARPA). Instansi pemerintah dan universitas lainnya dibuat internal jaringan berdasarkan model ARPAnet. Katalisator untuk Internet saat ini disediakan oleh National Science Foundation (NSF). Daripada memiliki koneksi komunikasi fisik dari masing-masing institusi ke pusat superkomputer, NSF memulai "rantai" koneksi di mana institusi akan terhubung ke pusat komputasi "tetangga" mereka, yang semuanya diikat ke pusat superkomputer pusat. Awal ini diperluas ke jaringan global jaringan komputer, yang memungkinkan komputer di seluruh dunia untuk berkomunikasi satu sama lain dan berbagi informasi yang disimpan di berbagai "server" komputer, baik di komputer lokal atau komputer yang terletak di mana saja di dunia. Pada tahun 1986, lahirlah National Science Foundation Network (NSFNET), yang ilmuwan di seluruh negeri dengan lima pusat superkomputer. Universitas adalah pengguna awal Internet. Pada tahun 1992, Internet masih digunakan terutama oleh para peneliti dan akademisi. Pada tahun 1995, penyedia layanan Internet komersial besar (ISP), seperti MCI, Sprint, AOL dan UUNET, mulai menawarkan layanan kepada sejumlah besar pelanggan.

Internet sekarang menghubungkan ribuan jaringan komputer, menjangkau orang-orang di seluruh dunia. Lihat Atlas of Cyberspaces ini untuk gambar grafis jaringan di dunia maya.

Sejak lalu lintas di Internet menjadi begitu padat, beberapa lembaga ilmiah dan akademis yang membentuk Internet asli mengembangkan jaringan global baru yang disebut Internet 2. Dikenal sebagai Proyek Abilene, dan berjalan pada kabel serat optik cepat, jaringan ini secara resmi dibuka untuk bisnis pada bulan Februari 1999 pada sebuah upacara di Washington, DC

George Mason University adalah salah satu dari 150 universitas di Amerika Serikat yang mengerjakan proyek Internet 2 dengan industri melalui University Corporation for Advanced Internet Development (UCAID) untuk meningkatkan fungsionalitas dan kemampuan Internet. Kecepatan jaringan 2,4 gigabit per detik dimulai dengan kecepatan transmisi 45.000 lebih cepat dari modem 56K.

1990 - Tim Berners-Lee, saat ini direktur World Wide Web Consortium, badan koordinasi untuk pengembangan Web, menemukan World Wide Web. Dia menduduki kursi Pendiri 3Com di MIT Laboratory for Computer Science. WWW awalnya disusun dan dikembangkan untuk kolaborasi fisika energi tinggi, yang membutuhkan berbagi informasi instan antara fisikawan yang bekerja di berbagai universitas dan institut di seluruh dunia. Sekarang WWW digunakan oleh orang-orang di seluruh dunia, anak-anak dan orang dewasa, untuk penggunaan pribadi, komersial, dan akademis. Berners-Lee dan Robert Cailliau menulis perangkat lunak klien dan server WWW pertama, mendefinisikan alamat Web (URL), protokol transfer hypertext (http) dan bahasa markup hypertext (html). Berikut adalah proposal asli Tim Berners-Lee untuk mencoba membujuk manajemen CERN untuk memulai sistem hypertext global, yang disebut Berners-Lee "Mesh" sebelum ia memutuskan nama "World Wide Web" saat menulis kode pada tahun 1990. Pada bulan Desember 1993 , Berners-Lee dan Cailliau, bersama Marc Andreesen dan E. Bina dari NCSA, berbagi Penghargaan Sistem Perangkat Lunak Association for Computing (ACM) untuk mengembangkan World-Wide Web. Web browser grafis, Mosaic, berkembang menjadi Netscape.

WWW didasarkan pada protokol hypertext.

Lihat ikhtisar CERN tentang WWW (Apa itu dan kemajuannya).

Kemudahan menggunakan World Wide Web telah memudahkan orang untuk terhubung satu sama lain, mengatasi hambatan ruang dan waktu. Jejaring ini telah melahirkan banyak komunitas virtual dan budaya siber. Lihat daftar sumber daya tentang budaya siber ini. WWW juga telah menjadi cara yang nyaman untuk membeli dan menjual jasa dan barang.

Internet dan WWW tidak datang tanpa konsekuensi etis dan hukum, seperti pelanggaran hak cipta, mata-mata dan peretasan komputer, virus komputer, penipuan, dan masalah privasi. Lihat tautan ke Etika komputer, Hukum, Masalah Privasi. Lihat juga sumber daya hak cipta Internet.

Apa berikutnya?? - sesuatu yang menarik untuk direnungkan: Nanoteknologi - K. Eric Drexler adalah bapak pendiri nanoteknologi, gagasan untuk menggunakan atom dan molekul individu untuk membangun "benda" hidup dan mekanis di pabrik mini. Visinya adalah jika para ilmuwan dapat merekayasa DNA pada molekul, mengapa kita tidak dapat membuat mesin dari atom dan memprogramnya untuk membuat lebih banyak mesin? Persyaratan untuk biaya rendah menciptakan minat pada "sistem manufaktur yang mereplikasi diri" ini, yang dipelajari oleh von Neumann pada tahun 1940-an. "Nanorobot" ini, yang diprogram oleh komputer mini yang lebih kecil dari sel manusia, dapat melalui aliran darah untuk menyembuhkan penyakit, melakukan operasi, dll. Jika teknologi ini muncul, penghalang antara sistem rekayasa dan sistem kehidupan dapat dipatahkan. Para peneliti di berbagai institusi dan organisasi, seperti NASA dan Xerox, sedang mengerjakan teknologi ini.


Beberapa dari Banyak Wanita Perintis dalam Komputasi:

Ada Byron King - Potret .Countess of Lovelace dan putri penyair Inggris, Lord Byron (1815-1852). - Ada adalah seorang ahli matematika dan menulis banyak catatan tentang mesin hitung Charles Babbage dan menyarankan bagaimana mesin tersebut dapat menghitung bilangan Bernoulli. Rencana ini, sekarang dianggap sebagai "program komputer" pertama. Sketsa Mesin dan catatan Ada Byron King, Countess of Lovelace. Sebuah bahasa perangkat lunak yang dikembangkan oleh Departemen Pertahanan AS diberi nama "Ada" untuk menghormatinya pada tahun 1979.

Edith Clarke (1883-1959) - Di MIT, pada bulan Juni 1919, Clarke menerima gelar Teknik Elektro pertama yang diberikan kepada seorang wanita. Dia mengembangkan dan menyebarkan metode matematika yang menyederhanakan perhitungan dan mengurangi waktu yang dihabiskan dalam memecahkan masalah dalam desain dan pengoperasian sistem tenaga listrik.

Grace Murray Hopper (1906-1992) - Hopper memperoleh gelar MA pada tahun 1930 dan Ph.D. pada tahun 1934 di bidang Matematika, dari Universitas Yale. Dia pensiun dari Angkatan Laut pada tahun 1967 dengan pangkat Laksamana Muda. Hopper menciptakan sistem kompiler yang menerjemahkan kode matematika ke dalam bahasa mesin. Versi selanjutnya, di bawah arahannya, kompiler menjadi cikal bakal bahasa pemrograman modern. Dia memelopori integrasi bahasa Inggris ke dalam program dengan FLOW-MATIC. Hopper menerima "Man of The Year Award" Ilmu Komputer pada tahun 1969. Dia adalah wanita pertama yang dilantik ke dalam Distinguished Fellow British Computer Society pada tahun 1973. Istilah "bug," kesalahan atau cacat pada perangkat lunak yang menyebabkan program kerusakan, berasal, menurut cerita rakyat komputer, ketika Grace dan timnya menemukan ngengat mati yang telah "disengat" oleh relai dan menyebabkan perangkat gagal.

Erna Hoover - menemukan sistem switching terkomputerisasi untuk lalu lintas telepon. Untuk pencapaian ini, ia dianugerahi paten perangkat lunak pertama yang pernah dikeluarkan (Paten #3.623.007) pada 23 November 1971). Dia adalah supervisor wanita pertama dari departemen teknis (di Bell Labs).

Kay McNulty Mauchly Antonelli dan Alice Burks - membuat perhitungan untuk tabel lintasan penembakan dan pengeboman, sebagai bagian dari upaya perang. Pekerjaan ini mendorong pengembangan, pada tahun 1946, dari ENIAC, komputer digital elektronik pertama di dunia.

Adele Goldstine - membantu pembuatan ENIAC dan menulis manual untuk menggunakannya.

Joan Margaret Winters - programmer ilmiah di SLAC Computing Services di Stanford Linear Accelerator Center, di antara pencapaian lainnya.

Alexandra Illmer Forsythe (1918-1980) - .Selama tahun 1960-an dan 1970-an, dia ikut menulis serangkaian buku teks tentang ilmu komputer. Dia menulis buku teks ilmu komputer pertama.

Evelyn Boyd Granville - adalah salah satu wanita Afrika-Amerika pertama yang mendapatkan gelar Ph.D.dalam Matematika. Selama karirnya, ia mengembangkan program komputer yang digunakan untuk analisis lintasan di Proyek Merkurius (misi berawak pertama AS di luar angkasa) dan di Proyek Apollo (yang mengirim astronot AS ke bulan).

Garis waktu:
Garis Waktu Sejarah Komputer
Garis Waktu Peristiwa dalam Sejarah Komputer
Museum Komputer/Situs Sejarah:
Generasi Melalui Sejarah Komputasi - Mengikuti tur perusahaan dan komputer telah membawa kita ke tempat kita sekarang ini.
Triumph of the Nerds Online - pendamping seri PBS
The Machine that Changed the World - situs Web pendamping untuk serial video (Buku yang menyertai seri "Machine that Changed the World: The Dream Machine: Exploring the Computer Age. Jon Palfreman dan Doron Swade. BBC Books, London, 1991)
Proyek Ada
Museum Komputer UVA
VA Tech Sejarah Komputer


Univac 1 pertama dikirim ke Biro Sensus AS

Univac 1 adalah komputer komersial pertama yang menarik perhatian publik secara luas. Meskipun diproduksi oleh Remington Rand, mesin itu sering keliru disebut sebagai "komputer Univac IBM". Komputer Univac digunakan dalam banyak aplikasi berbeda tetapi utilitas, perusahaan asuransi, dan militer AS adalah pelanggan utama. Seorang sarjana Alkitab bahkan menggunakan Univac 1 untuk menyusun konkordansi dengan Alkitab versi King James. Dibuat oleh Presper Eckert dan John Mauchly -- desainer komputer ENIAC sebelumnya -- Univac 1 menggunakan 5.200 tabung vakum dan beratnya 29.000 pon. Remington Rand akhirnya menjual 46 Univac 1 dengan harga masing-masing lebih dari $1 juta.


Komputasi digital terkait erat dengan representasi angka. [1] Tapi jauh sebelum abstraksi seperti nomor muncul, ada konsep matematika untuk melayani tujuan peradaban. Konsep-konsep ini tersirat dalam praktik konkret seperti:

  • Korespondensi satu-satu, [2] aturan untuk menghitungberapa banyak item, mis. pada tongkat penghitungan, akhirnya diabstraksikan menjadi angka.
  • Perbandingan dengan standar, [3] sebuah metode untuk mengasumsikan reproduktifitas dalam pengukuran, misalnya, jumlah koin.
  • NS 3-4-5 segitiga siku-siku adalah alat untuk memastikan sudut kanan, menggunakan tali dengan 12 simpul yang berjarak sama, misalnya. [4]

Akhirnya, konsep angka menjadi konkret dan cukup familiar untuk berhitung muncul, kadang-kadang dengan menyanyikan lagu mnemonik untuk mengajarkan urutan kepada orang lain. Semua bahasa manusia yang dikenal, kecuali bahasa Piraha, memiliki kata untuk setidaknya "satu" dan "dua", dan bahkan beberapa hewan seperti burung hitam dapat membedakan sejumlah item yang mengejutkan. [5]

Kemajuan dalam sistem bilangan dan notasi matematika akhirnya memunculkan penemuan operasi matematika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, kuadrat, akar kuadrat, dan lain sebagainya. Akhirnya operasi diformalkan, dan konsep tentang operasi menjadi cukup dipahami untuk dinyatakan secara formal, dan bahkan terbukti. Lihat, misalnya, algoritma Euclid untuk menemukan pembagi persekutuan terbesar dari dua bilangan.

Pada Abad Pertengahan Tinggi, sistem angka Hindu-Arab posisional telah mencapai Eropa, yang memungkinkan perhitungan angka secara sistematis. Selama periode ini, representasi perhitungan di atas kertas benar-benar memungkinkan perhitungan ekspresi matematika, dan tabulasi fungsi matematika seperti akar kuadrat dan logaritma umum (untuk digunakan dalam perkalian dan pembagian) dan fungsi trigonometri. Pada saat penelitian Isaac Newton, kertas atau vellum adalah sumber daya komputasi yang penting, dan bahkan di zaman kita sekarang, peneliti seperti Enrico Fermi akan menutupi potongan kertas acak dengan perhitungan, untuk memuaskan rasa ingin tahu mereka tentang persamaan. [6] Bahkan hingga periode kalkulator yang dapat diprogram, Richard Feynman tanpa ragu akan menghitung langkah apa pun yang memenuhi memori kalkulator, dengan tangan, hanya untuk mengetahui jawabannya pada tahun 1976 Feynman telah membeli kalkulator HP-25 dengan 49 langkah program kapasitas jika persamaan diferensial membutuhkan lebih dari 49 langkah untuk diselesaikan, dia bisa melanjutkan perhitungannya dengan tangan. [7]

Pernyataan matematis tidak perlu abstrak hanya ketika sebuah pernyataan dapat diilustrasikan dengan angka-angka yang sebenarnya, angka-angka itu dapat dikomunikasikan dan sebuah komunitas dapat muncul. Hal ini memungkinkan pernyataan berulang dan dapat diverifikasi yang merupakan ciri khas matematika dan sains. Pernyataan semacam ini telah ada selama ribuan tahun, dan di berbagai peradaban, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Alat yang paling awal dikenal untuk digunakan dalam perhitungan adalah sempoa Sumeria, dan diperkirakan telah ditemukan di Babel c. 2700–2300 SM. Gaya penggunaan aslinya adalah dengan garis-garis yang digambar di pasir dengan kerikil. Abaci, dengan desain yang lebih modern, masih digunakan sebagai alat hitung hingga saat ini. Ini adalah kalkulator pertama yang diketahui dan sistem perhitungan tercanggih yang diketahui hingga saat ini - mendahului Archimedes selama 2.000 tahun.

di c. 1050–771 SM, kereta yang mengarah ke selatan ditemukan di Tiongkok kuno. Itu adalah mekanisme roda gigi pertama yang diketahui menggunakan roda gigi diferensial, yang kemudian digunakan di komputer analog. Orang Cina juga menemukan sempoa yang lebih canggih dari sekitar abad ke-2 SM yang dikenal sebagai sempoa Cina. [8]

Pada abad ke-5 SM di India kuno, ahli tata bahasa Pāṇini merumuskan tata bahasa Sanskerta dalam 3959 aturan yang dikenal sebagai Ashtadhyayi yang sangat sistematis dan teknis. Panini menggunakan metarules, transformasi dan rekursi. [9]

Pada abad ke-3 SM, Archimedes menggunakan prinsip mekanik keseimbangan (lihat Archimedes Palimpsest#Mathematical content) untuk menghitung masalah matematika, seperti jumlah butir pasir di alam semesta (Penghitung pasir), yang juga membutuhkan notasi rekursif untuk angka (mis., Segudang segudang).

Mekanisme Antikythera diyakini sebagai komputer analog mekanis paling awal yang diketahui. [10] Ini dirancang untuk menghitung posisi astronomi. Ditemukan pada tahun 1901 di bangkai kapal Antikythera di lepas pantai pulau Yunani Antikythera, antara Kythera dan Kreta, dan diperkirakan berasal dari sekitar 100 SM.

Perangkat komputer analog mekanis muncul lagi seribu tahun kemudian di dunia Islam abad pertengahan dan dikembangkan oleh para astronom Muslim, seperti astrolabe yang digerakkan secara mekanis oleh Abū Rayhān al-Bīrūnī, [11] dan torsi oleh Jabir ibn Aflah. [12] Menurut Simon Singh, matematikawan Muslim juga membuat kemajuan penting dalam kriptografi, seperti pengembangan kriptanalisis dan analisis frekuensi oleh Alkindus. [13] [14] Mesin yang dapat diprogram juga ditemukan oleh para insinyur Muslim, seperti pemain suling otomatis oleh Banū Mūsā bersaudara, [15] dan robot humanoid Al-Jazari [ kutipan diperlukan ] dan jam istana, yang dianggap sebagai komputer analog pertama yang dapat diprogram. [16]

Selama Abad Pertengahan, beberapa filsuf Eropa melakukan upaya untuk memproduksi perangkat komputer analog. Dipengaruhi oleh Arab dan Skolastik, filsuf Majorcan Ramon Llull (1232-1315) mengabdikan sebagian besar hidupnya untuk mendefinisikan dan merancang beberapa mesin logis bahwa, dengan menggabungkan kebenaran filosofis yang sederhana dan tak terbantahkan, dapat menghasilkan semua pengetahuan yang mungkin. Mesin-mesin ini tidak pernah benar-benar dibangun, karena mereka lebih merupakan eksperimen pemikiran untuk menghasilkan pengetahuan baru secara sistematis meskipun mereka dapat membuat operasi logis sederhana, mereka masih membutuhkan manusia untuk interpretasi hasil. Selain itu, mereka tidak memiliki arsitektur serbaguna, setiap mesin hanya melayani tujuan yang sangat konkret. Meskipun demikian, karya Llull memiliki pengaruh yang kuat pada Gottfried Leibniz (awal abad ke-18), yang mengembangkan ide-idenya lebih lanjut, dan membangun beberapa alat hitung menggunakan mereka.

Memang, ketika John Napier menemukan logaritma untuk tujuan komputasi pada awal abad ke-17, diikuti oleh periode kemajuan yang cukup besar oleh para penemu dan ilmuwan dalam membuat alat hitung. Puncak dari era awal komputasi formal ini dapat dilihat pada mesin perbedaan dan penerusnya mesin analitis (yang tidak pernah sepenuhnya dibangun tetapi dirancang secara detail), keduanya oleh Charles Babbage. Mesin analitik menggabungkan konsep dari karyanya dan orang lain untuk membuat perangkat yang jika dibangun seperti yang dirancang akan memiliki banyak properti komputer elektronik modern. Properti ini mencakup fitur-fitur seperti "memori awal" internal yang setara dengan RAM, berbagai bentuk output termasuk bel, plotter grafik, dan printer sederhana, dan memori "keras" input-output yang dapat diprogram dari kartu punch yang dapat dimodifikasi. serta membaca. Kemajuan utama yang dimiliki perangkat Babbage di luar yang dibuat sebelumnya adalah bahwa setiap komponen perangkat tidak bergantung pada mesin lainnya, seperti komponen komputer elektronik modern. Ini adalah perubahan mendasar dalam pemikiran bahwa perangkat komputasi sebelumnya hanya melayani satu tujuan, tetapi harus dibongkar dan dikonfigurasi ulang untuk memecahkan masalah baru. Perangkat Babbage dapat diprogram ulang untuk memecahkan masalah baru dengan memasukkan data baru, dan bertindak berdasarkan perhitungan sebelumnya dalam rangkaian instruksi yang sama. Ada Lovelace mengambil konsep ini satu langkah lebih jauh, dengan membuat program untuk mesin analitik untuk menghitung bilangan Bernoulli, sebuah perhitungan kompleks yang membutuhkan algoritma rekursif. Ini dianggap sebagai contoh pertama dari program komputer yang sebenarnya, serangkaian instruksi yang bertindak berdasarkan data yang tidak diketahui secara penuh sampai program dijalankan. Mengikuti Babbage, meskipun tidak menyadari karyanya sebelumnya, Percy Ludgate pada tahun 1909 menerbitkan desain ke-2 dari hanya dua untuk mesin analitik mekanis dalam sejarah. [17]

Beberapa contoh komputasi analog bertahan hingga saat ini. Planimeter adalah perangkat yang melakukan integral, menggunakan jarak sebagai kuantitas analog. Sampai tahun 1980-an, sistem HVAC menggunakan udara sebagai kuantitas analog dan elemen pengontrol. Tidak seperti komputer digital modern, komputer analog tidak terlalu fleksibel, dan perlu dikonfigurasi ulang (yaitu, diprogram ulang) secara manual untuk mengalihkannya dari mengerjakan satu masalah ke masalah lainnya. Komputer analog memiliki keunggulan dibandingkan komputer digital awal karena dapat digunakan untuk memecahkan masalah kompleks menggunakan analog perilaku sementara upaya awal komputer digital sangat terbatas.

Karena komputer jarang ada di era ini, solusinya sering berkode keras ke dalam bentuk kertas seperti nomogram, [18] yang kemudian dapat menghasilkan solusi analog untuk masalah ini, seperti distribusi tekanan dan suhu dalam sistem pemanas.

"Otak" [komputer] mungkin suatu hari nanti turun ke level kita [dari orang biasa] dan membantu perhitungan pajak pendapatan dan pembukuan kita. Tapi ini adalah spekulasi dan tidak ada tanda-tanda sejauh ini.

Tak satu pun dari perangkat komputasi awal benar-benar komputer dalam pengertian modern, dan butuh kemajuan besar dalam matematika dan teori sebelum komputer modern pertama dapat dirancang.

Dalam sebuah surat tahun 1886, Charles Sanders Peirce menggambarkan bagaimana operasi logis dapat dilakukan oleh rangkaian switching listrik. [20] Selama 1880-81 ia menunjukkan bahwa gerbang NOR saja (atau sebagai alternatif gerbang NAND saja) dapat digunakan untuk mereproduksi fungsi semua gerbang logika lainnya, tetapi karya ini tidak dipublikasikan sampai tahun 1933. [21] Yang pertama diterbitkan pembuktiannya dilakukan oleh Henry M. Sheffer pada tahun 1913, jadi operasi logika NAND kadang disebut stroke Sheffer sedangkan logika NOR kadang disebut panah Pierce. [22] Akibatnya, gerbang ini kadang-kadang disebut gerbang logika universal. [23]

Akhirnya, tabung vakum menggantikan relai untuk operasi logika. Modifikasi Lee De Forest, pada tahun 1907, dari katup Fleming dapat digunakan sebagai gerbang logika. Ludwig Wittgenstein memperkenalkan versi tabel kebenaran 16 baris sebagai proposisi 5.101 dari Tractatus Logico-Philosophicus (1921). Walther Bothe, penemu sirkuit kebetulan, mendapat bagian dari Hadiah Nobel 1954 dalam fisika, untuk gerbang AND elektronik modern pertama pada tahun 1924. Konrad Zuse merancang dan membangun gerbang logika elektromekanis untuk komputernya Z1 (dari 1935–38).

Gagasan pertama yang tercatat menggunakan elektronik digital untuk komputasi adalah makalah tahun 1931 "The Use of Thyratrons for High Speed ​​Automatic Counting of Physical Phenomena" oleh C. E. Wynn-Williams. [24] Dari tahun 1934 hingga 1936, insinyur NEC Akira Nakashima menerbitkan serangkaian makalah yang memperkenalkan teori rangkaian switching, menggunakan elektronik digital untuk operasi aljabar Boolean, [25] [26] [27] mempengaruhi makalah Claude Shannon tahun 1938 "A Symbolic Analysis of Rangkaian Relay dan Saklar". [28]

Pada tahun 1935 Alan Turing menulis makalah maninya On Computable Numbers, with a Application to the Entscheidungsproblem [29] di mana ia memodelkan komputasi dalam bentuk pita penyimpanan satu dimensi, yang mengarah pada gagasan mesin Universal Turing dan sistem Turing-lengkap. .

Komputer elektronik digital pertama dikembangkan pada periode April 1936 – Juni 1939, di IBM Patent Department, Endicott, New York oleh Arthur Halsey Dickinson. [30] [31] [32] Dalam komputer ini IBM memperkenalkan untuk pertama kalinya, perangkat penghitung dengan keyboard, prosesor dan output elektronik (display). Pesaing IBM adalah komputer elektronik digital NCR3566, dikembangkan di NCR, Dayton, Ohio oleh Joseph Desch dan Robert Mumma pada periode April 1939 - Agustus 1939. [33] [34] Mesin IBM dan NCR adalah desimal, mengeksekusi penjumlahan dan pengurangan dalam kode posisi biner.

Pada bulan Desember 1939 John Atanasoff dan Clifford Berry menyelesaikan model eksperimental mereka untuk membuktikan konsep komputer Atanasoff-Berry. [35] Model eksperimental ini biner, dieksekusi penambahan dan pengurangan dalam kode biner oktal dan merupakan perangkat komputasi elektronik digital biner pertama. Komputer Atanasoff-Berry dimaksudkan untuk memecahkan sistem persamaan linier, meskipun tidak dapat diprogram dan tidak pernah selesai. [36] Komputer Z3, yang dibuat oleh penemu Jerman Konrad Zuse pada tahun 1941, adalah mesin komputasi otomatis pertama yang dapat diprogram, tetapi bukan elektronik.

Selama Perang Dunia II, komputasi balistik dilakukan oleh wanita, yang dipekerjakan sebagai "komputer." Istilah komputer tetap menjadi salah satu yang merujuk sebagian besar wanita (sekarang dilihat sebagai "operator") sampai 1945, setelah itu mengambil definisi modern dari mesin yang dipegangnya saat ini. [37]

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) adalah komputer serba guna elektronik pertama, diumumkan ke publik pada tahun 1946. Itu adalah Turing-complete, [ kutipan diperlukan ] digital, dan mampu diprogram ulang untuk memecahkan berbagai masalah komputasi. Wanita mengimplementasikan pemrograman untuk mesin seperti ENIAC, dan pria menciptakan perangkat keras. [37]

Manchester Baby adalah komputer program tersimpan elektronik pertama. Dibangun di Victoria University of Manchester oleh Frederic C. Williams, Tom Kilburn dan Geoff Tootill, dan menjalankan program pertamanya pada 21 Juni 1948. [38]

William Shockley, John Bardeen dan Walter Brattain di Bell Labs menemukan transistor kerja pertama, transistor titik-kontak, pada tahun 1947, diikuti oleh transistor persimpangan bipolar pada tahun 1948. [39] [40] Di Universitas Manchester pada tahun 1953, sebuah tim di bawah kepemimpinan Tom Kilburn merancang dan membangun komputer transistor pertama, yang disebut Komputer Transistor, sebuah mesin yang menggunakan transistor yang baru dikembangkan sebagai pengganti katup. [41] Komputer transistor program tersimpan pertama adalah ETL Mark III, yang dikembangkan oleh Laboratorium Elektroteknik Jepang [42] [43] [44] dari tahun 1954 [45] hingga 1956. [43] Namun, transistor sambungan awal adalah perangkat yang relatif besar yang sulit untuk diproduksi secara massal, yang membatasi mereka pada sejumlah aplikasi khusus. [46]

Pada tahun 1954, 95% komputer yang digunakan digunakan untuk tujuan rekayasa dan ilmiah. [47]

Komputer pribadi Sunting

Transistor efek medan logam-oksida-silikon (MOSFET), juga dikenal sebagai transistor MOS, ditemukan oleh Mohamed Atalla dan Dawon Kahng di Bell Labs pada tahun 1959. [48] [49] Ini adalah transistor kompak pertama yang dapat menjadi miniatur dan diproduksi secara massal untuk berbagai kegunaan. [46] MOSFET memungkinkan untuk membangun chip sirkuit terintegrasi berdensitas tinggi. [50] [51] MOSFET kemudian menyebabkan revolusi komputer mikro, [52] dan menjadi kekuatan pendorong di balik revolusi komputer. [53] [54] MOSFET adalah transistor yang paling banyak digunakan di komputer, [55] [56] dan merupakan blok bangunan dasar elektronik digital. [57]

Sirkuit terpadu MOS, pertama kali diusulkan oleh Mohamed Atalla pada tahun 1960, [46] menyebabkan penemuan mikroprosesor. [58] [59] Sirkuit terpadu MOS gerbang silikon dikembangkan oleh Federico Faggin di Fairchild Semiconductor pada tahun 1968. [60] Hal ini menyebabkan pengembangan mikroprosesor chip tunggal pertama, Intel 4004. [58] Dimulai dengan "Proyek Busicom" [61] sebagai desain CPU tiga chip Masatoshi Shima pada tahun 1968, [62] [61] sebelum Tadashi Sasaki dari Sharp menyusun desain CPU chip tunggal, yang ia diskusikan dengan Busicom dan Intel pada tahun 1968. [63 ] Intel 4004 kemudian dikembangkan sebagai mikroprosesor chip tunggal dari tahun 1969 hingga 1970, dipimpin oleh Federico Faggin, Marcian Hoff, dan Stanley Mazor dari Intel, dan Masatoshi Shima dari Busicom. [61] Chip ini terutama dirancang dan direalisasikan oleh Faggin, dengan teknologi MOS gerbang silikonnya. [58] Mikroprosesor menyebabkan revolusi komputer mikro, dengan perkembangan komputer mikro, yang kemudian disebut komputer pribadi (PC).

Kebanyakan mikroprosesor awal, seperti Intel 8008 dan Intel 8080, adalah 8-bit. Texas Instruments merilis mikroprosesor 16-bit pertama, prosesor TMS9900, pada Juni 1976. [64] Mereka menggunakan mikroprosesor di komputer TI-99/4 dan TI-99/4A.

Tahun 1980-an membawa kemajuan signifikan dengan mikroprosesor yang sangat berdampak pada bidang teknik dan ilmu lainnya. Mikroprosesor Motorola 68000 memiliki kecepatan pemrosesan yang jauh lebih unggul daripada mikroprosesor lain yang digunakan pada saat itu. Karena itu, memiliki mikroprosesor yang lebih baru dan lebih cepat memungkinkan mikrokomputer baru yang datang setelahnya menjadi lebih efisien dalam jumlah komputasi yang dapat mereka lakukan. Ini terbukti dalam rilis Apple Lisa tahun 1983. Lisa adalah komputer pribadi pertama dengan antarmuka pengguna grafis (GUI) yang dijual secara komersial. Itu berjalan pada CPU Motorola 68000 dan menggunakan drive floppy disk ganda dan hard drive 5 MB untuk penyimpanan. Mesin juga memiliki 1MB RAM yang digunakan untuk menjalankan perangkat lunak dari disk tanpa membaca ulang disk secara terus-menerus. [65] Setelah kegagalan Lisa dalam hal penjualan, Apple merilis komputer Macintosh pertamanya, masih berjalan pada mikroprosesor Motorola 68000, tetapi dengan hanya 128KB RAM, satu floppy drive, dan tanpa hard drive untuk menurunkan harga .

Pada akhir 1980-an dan awal 1990-an, kita melihat lebih banyak kemajuan dengan komputer menjadi lebih berguna untuk tujuan komputasi yang sebenarnya. [ klarifikasi diperlukan ] Pada tahun 1989, Apple merilis Macintosh Portable, beratnya 7,3 kg (16 lb) dan sangat mahal, seharga US$7.300. Saat diluncurkan, itu adalah salah satu laptop paling kuat yang tersedia, tetapi karena harga dan beratnya, itu tidak berhasil dengan baik, dan dihentikan hanya dua tahun kemudian. Pada tahun yang sama Intel memperkenalkan superkomputer Touchstone Delta, yang memiliki 512 mikroprosesor. Kemajuan teknologi ini sangat signifikan, karena digunakan sebagai model untuk beberapa sistem multi-prosesor tercepat di dunia. Itu bahkan digunakan sebagai prototipe untuk peneliti Caltech, yang menggunakan model untuk proyek-proyek seperti pemrosesan citra satelit secara real time dan simulasi model molekuler untuk berbagai bidang penelitian.

Superkomputer Sunting

Dalam hal superkomputer, superkomputer pertama yang diakui secara luas adalah Control Data Corporation (CDC) 6600 [66] yang dibangun pada tahun 1964 oleh Seymour Cray. Kecepatan maksimumnya adalah 40MHz atau 3 juta floating point operations per second (FLOPS). CDC 6600 digantikan oleh CDC 7600 pada tahun 1969 [67] meskipun kecepatan clock normalnya tidak lebih cepat dari 6600, 7600 masih lebih cepat karena kecepatan clock puncaknya, yang kira-kira 30 kali lebih cepat daripada 6600. Meskipun CDC adalah pemimpin dalam superkomputer, hubungan mereka dengan Seymour Cray (yang sudah memburuk) benar-benar runtuh. pada tahun 1972, Cray meninggalkan CDC dan memulai perusahaannya sendiri, Cray Research Inc. [68] Dengan dukungan dari investor di Wall Street, sebuah industri yang dipicu oleh Perang Dingin, dan tanpa batasan yang dia miliki di dalam CDC, dia menciptakan Cray-1 superkomputer. Dengan kecepatan clock 80 MHz atau 136 megaFLOPS, Cray mengembangkan namanya sendiri di dunia komputasi. Pada tahun 1982, Cray Research memproduksi Cray X-MP yang dilengkapi dengan multiprocessing dan pada tahun 1985 merilis Cray-2, yang dilanjutkan dengan tren multiprocessing dan clock pada 1,9 gigaFLOPS. Cray Research mengembangkan Cray Y-MP pada tahun 1988, tetapi kemudian berjuang untuk terus memproduksi superkomputer. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa Perang Dingin telah berakhir, dan permintaan untuk komputasi canggih oleh perguruan tinggi dan pemerintah menurun drastis dan permintaan untuk unit pemrosesan mikro meningkat.

Saat ini, superkomputer masih digunakan oleh pemerintah dunia dan lembaga pendidikan untuk komputasi seperti simulasi bencana alam, pencarian varian genetik dalam suatu populasi yang berkaitan dengan penyakit, dan banyak lagi. Pada November 2020 [update] , superkomputer tercepat adalah Fugaku.

Dimulai dengan kasus khusus yang diketahui, perhitungan logaritma dan fungsi trigonometri dapat dilakukan dengan mencari angka dalam tabel matematika, dan interpolasi antara kasus yang diketahui. Untuk perbedaan yang cukup kecil, operasi linier ini cukup akurat untuk digunakan dalam navigasi dan astronomi di Zaman Eksplorasi. Penggunaan interpolasi telah berkembang pesat dalam 500 tahun terakhir: pada abad kedua puluh Leslie Comrie dan W.J. Eckert mensistematisasikan penggunaan interpolasi dalam tabel angka untuk perhitungan kartu punch.

Solusi numerik dari persamaan diferensial, terutama persamaan Navier-Stokes merupakan stimulus penting untuk komputasi, dengan pendekatan numerik Lewis Fry Richardson untuk memecahkan persamaan diferensial. Prakiraan cuaca terkomputerisasi pertama dilakukan pada tahun 1950 oleh tim yang terdiri dari ahli meteorologi Amerika Jule Charney, Philip Thompson, Larry Gates, dan ahli meteorologi Norwegia Ragnar Fjørtoft, ahli matematika terapan John von Neumann, dan programmer ENIAC Klara Dan von Neumann. [69] [70] [71] Sampai hari ini, beberapa sistem komputer paling kuat di Bumi digunakan untuk prakiraan cuaca. [ kutipan diperlukan ]

Pada akhir 1960-an, sistem komputer dapat melakukan manipulasi aljabar simbolis dengan cukup baik untuk lulus kursus kalkulus tingkat perguruan tinggi. [ kutipan diperlukan ]

Wanita sering kurang terwakili di bidang STEM jika dibandingkan dengan rekan pria mereka. [72] Di era modern sebelum tahun 1960-an, komputasi secara luas dilihat sebagai "pekerjaan wanita", karena dikaitkan dengan pengoperasian mesin tabulasi dan pekerjaan kantor mekanis lainnya. [73] [74] Keakuratan asosiasi ini bervariasi dari satu tempat ke tempat lain. Di Amerika, Margaret Hamilton mengingat lingkungan yang didominasi oleh laki-laki, [75] sementara Elsie Shutt mengingat keterkejutannya melihat bahkan setengah dari operator komputer di Raytheon adalah laki-laki. [76] Operator mesin di Inggris sebagian besar adalah wanita pada awal 1970-an. [77] Ketika persepsi ini berubah dan komputasi menjadi karier berstatus tinggi, bidang ini menjadi lebih didominasi oleh pria. [78] [79] [80] Profesor Janet Abbate, dalam bukunya Pengodean Ulang Jenis Kelamin, menulis:

Namun wanita adalah kehadiran yang signifikan dalam dekade awal komputasi. Mereka merupakan mayoritas pemrogram komputer pertama selama Perang Dunia II. Mereka memegang posisi tanggung jawab dan pengaruh dalam industri komputer awal dan mereka dipekerjakan dalam jumlah yang, sementara sebagian kecil dari total, dibandingkan dengan perwakilan perempuan di banyak negara lain. bidang sains dan teknik. Beberapa programmer wanita tahun 1950-an dan 1960-an akan mencemooh gagasan bahwa pemrograman akan dianggap sebagai pekerjaan maskulin, namun pengalaman dan kontribusi wanita ini terlalu cepat dilupakan. [81]


Pekerjaan yang sulit, berbahaya, dan membosankan telah menurun

Teknologi menggantikan kekuatan otot. Ilustrasi: Perhitungan penulis sendiri, menggunakan data sensus

Di beberapa sektor, teknologi jelas-jelas membebani pekerjaan, tetapi Stewart dan rekan-rekannya mempertanyakan apakah itu benar-benar pekerjaan yang ingin kami pertahankan. Teknologi secara langsung menggantikan kekuatan otot manusia dan, dengan demikian, meningkatkan produktivitas dan mengurangi pekerjaan.

“Di Inggris, sektor pertama yang merasakan efek ini pada skala apa pun adalah pertanian,” kata penelitian tersebut.

Pada tahun 1871, 6,6% tenaga kerja Inggris dan Wales diklasifikasikan sebagai buruh tani. Hari ini telah turun menjadi 0,2%, penurunan angka sebesar 95%.

Mengakhiri kerepotan mencuci tangan. Foto: Catatan Sensus Inggris dan Wales, perhitungan penulis

Data sensus juga memberikan wawasan tentang dampak pada pekerjaan di sektor yang dulunya besar, tetapi sekarang hampir terlupakan. Pada tahun 1901, dalam populasi di Inggris dan Wales sebesar 32,5 juta, 200.000 orang terlibat dalam mencuci pakaian. Pada tahun 2011, dengan populasi 56,1 juta hanya 35.000 orang bekerja di sektor ini.

”Perpaduan teknologi, pipa ledeng dalam ruangan, listrik, dan mesin cuci otomatis yang terjangkau semuanya menyebabkan cucian besar dan pekerjaan mencuci tangan yang membosankan,” kata laporan itu.


Isi

Sunting kuno dan abad pertengahan

Perangkat telah digunakan untuk membantu komputasi selama ribuan tahun, sebagian besar menggunakan korespondensi satu-ke-satu dengan jari. Alat penghitung paling awal mungkin berbentuk tongkat penghitung. Tulang Lebombo dari pegunungan antara Swaziland dan Afrika Selatan mungkin merupakan artefak matematika tertua yang diketahui. [2] Ini berasal dari 35.000 SM dan terdiri dari 29 takik berbeda yang sengaja dipotong menjadi fibula babon. [3] [4] Kemudian alat bantu pencatatan di seluruh Fertile Crescent termasuk batu (bola tanah liat, kerucut, dll.) yang mewakili jumlah barang, mungkin ternak atau biji-bijian, disegel dalam wadah tanah liat berongga yang belum dipanggang. [b] [6] [c] Penggunaan batang hitung adalah salah satu contohnya. Sempoa awalnya digunakan untuk tugas-tugas aritmatika. Apa yang sekarang kita sebut sempoa Romawi digunakan di Babilonia sedini c. 2700–2300 SM. Sejak itu, banyak bentuk lain dari papan atau meja hisab telah ditemukan. Di rumah hitung Eropa abad pertengahan, sebuah kain kotak-kotak akan diletakkan di atas meja, dan spidol-spidol dipindahkan di atasnya menurut aturan tertentu, sebagai bantuan untuk menghitung jumlah uang.

Beberapa komputer analog dibangun pada zaman kuno dan abad pertengahan untuk melakukan perhitungan astronomi. Ini termasuk mekanisme astrolabe dan Antikythera dari dunia Helenistik (c. 150-100 SM). [8] Di Mesir Romawi, Hero of Alexandria (c. 10-70 AD) membuat perangkat mekanik termasuk automata dan gerobak diprogram. [9] Perangkat mekanik awal lainnya yang digunakan untuk melakukan satu atau jenis perhitungan lainnya termasuk planisphere dan perangkat komputasi mekanis lainnya yang ditemukan oleh Abu Rayhan al-Biruni (c. AD 1000) ekuator dan astrolabe independen lintang universal oleh Abū Ishāq Ibrāhīm al -Zarqālī (c. AD 1015) komputer analog astronomi astronom dan insinyur Muslim abad pertengahan lainnya dan menara jam astronomi Su Song (1094) selama dinasti Song. Jam kastil, jam astronomi mekanis bertenaga air yang ditemukan oleh Ismail al-Jazari pada tahun 1206, adalah komputer analog pertama yang dapat diprogram. [10] [11] [12] Ramon Llull menemukan Lullian Circle: mesin nosional untuk menghitung jawaban atas pertanyaan filosofis (dalam hal ini, berkaitan dengan Kekristenan) melalui kombinatorika logis. Ide ini diambil oleh Leibniz berabad-abad kemudian, dan dengan demikian merupakan salah satu elemen pendiri dalam ilmu komputer dan informasi.

Alat hitung Renaisans Sunting

Matematikawan dan fisikawan Skotlandia John Napier menemukan bahwa perkalian dan pembagian bilangan dapat dilakukan dengan penjumlahan dan pengurangan, masing-masing, dari logaritma bilangan-bilangan tersebut. Saat memproduksi tabel logaritmik pertama, Napier perlu melakukan banyak perkalian yang membosankan. Pada titik inilah ia merancang 'tulang Napier', sebuah perangkat seperti sempoa yang sangat menyederhanakan perhitungan yang melibatkan perkalian dan pembagian. [D]

Karena bilangan real dapat direpresentasikan sebagai jarak atau interval pada sebuah garis, aturan geser ditemukan pada tahun 1620-an, tak lama setelah karya Napier, untuk memungkinkan operasi perkalian dan pembagian dilakukan secara signifikan lebih cepat daripada yang mungkin dilakukan sebelumnya. [13] Edmund Gunter membangun perangkat penghitung dengan skala logaritmik tunggal di Universitas Oxford. Perangkatnya sangat menyederhanakan perhitungan aritmatika, termasuk perkalian dan pembagian. William Oughtred sangat meningkatkan ini pada tahun 1630 dengan aturan geser melingkarnya. Dia mengikuti ini dengan aturan geser modern pada tahun 1632, yang pada dasarnya merupakan kombinasi dari dua aturan Gunter, yang disatukan dengan tangan. Aturan slide digunakan oleh generasi insinyur dan pekerja profesional lainnya yang terlibat secara matematis, hingga penemuan kalkulator saku. [14]

Kalkulator mekanik Sunting

Wilhelm Schickard, seorang polymath Jerman, merancang mesin penghitung pada tahun 1623 yang menggabungkan bentuk mekanis batang Napier dengan mesin penambah mekanis pertama di dunia yang terpasang di dasarnya. Karena menggunakan gigi bergigi tunggal, ada keadaan di mana mekanisme pembawanya akan macet. [15] Kebakaran menghancurkan setidaknya salah satu mesin pada tahun 1624 dan diyakini Schickard terlalu berkecil hati untuk membangun yang lain.

Pada tahun 1642, saat masih remaja, Blaise Pascal memulai beberapa pekerjaan perintis pada mesin hitung dan setelah tiga tahun berusaha dan 50 prototipe [16] ia menemukan kalkulator mekanik. [17] [18] Dia membangun dua puluh mesin ini (disebut kalkulator Pascal atau Pascaline) dalam sepuluh tahun berikutnya. [19] Sembilan Pascalines bertahan, sebagian besar dipajang di museum-museum Eropa. [20] Perdebatan terus berlanjut mengenai apakah Schickard atau Pascal harus dianggap sebagai "penemu kalkulator mekanik" dan berbagai masalah yang harus dipertimbangkan dibahas di tempat lain. [21]

Gottfried Wilhelm von Leibniz menemukan penghitung langkah dan mekanisme drum loncatannya yang terkenal sekitar tahun 1672. Dia berusaha membuat mesin yang dapat digunakan tidak hanya untuk penambahan dan pengurangan tetapi juga akan menggunakan kereta yang dapat dipindahkan untuk memungkinkan perkalian dan pembagian yang panjang. Leibniz pernah berkata, "Tidak layak bagi orang-orang hebat untuk kehilangan jam kerja seperti budak dalam pekerjaan perhitungan yang dapat dengan aman diturunkan ke orang lain jika mesin digunakan." [22] Namun, Leibniz tidak memasukkan mekanisme carry yang sepenuhnya berhasil. Leibniz juga menggambarkan sistem bilangan biner, [23] bahan utama dari semua komputer modern. Namun, hingga tahun 1940-an, banyak desain berikutnya (termasuk mesin Charles Babbage tahun 1822 dan bahkan ENIAC tahun 1945) didasarkan pada sistem desimal. [e]

Sekitar tahun 1820, Charles Xavier Thomas de Colmar menciptakan apa yang selama sisa abad ini menjadi kalkulator mekanik pertama yang berhasil diproduksi secara massal, Thomas Arithmometer. Ini dapat digunakan untuk menambah dan mengurangi, dan dengan kereta yang dapat dipindahkan operator juga dapat mengalikan, dan membagi dengan proses perkalian panjang dan pembagian panjang. [24] Ini menggunakan drum melangkah serupa dalam konsepsi dengan yang ditemukan oleh Leibniz. Kalkulator mekanik tetap digunakan sampai tahun 1970-an.

Pemrosesan data kartu berlubang Sunting

Pada tahun 1804, penenun Prancis Joseph Marie Jacquard mengembangkan alat tenun di mana pola yang ditenun dikendalikan oleh pita kertas yang dibuat dari kartu berlubang. Pita kertas dapat diubah tanpa mengubah desain mekanis alat tenun. Ini adalah pencapaian penting dalam programabilitas. Mesinnya merupakan perbaikan dari alat tenun serupa. Kartu berlubang didahului oleh pita pukulan, seperti pada mesin yang diusulkan oleh Basile Bouchon. Band-band ini akan menginspirasi perekaman informasi untuk piano otomatis dan peralatan mesin kontrol numerik yang lebih baru.

Pada akhir 1880-an, Herman Hollerith dari Amerika menemukan penyimpanan data pada kartu berlubang yang kemudian dapat dibaca oleh mesin. [25] Untuk memproses kartu berlubang ini, ia menemukan tabulator dan mesin pelubang kunci. Mesinnya menggunakan relai dan penghitung elektromekanis. [26] Metode Hollerith digunakan dalam Sensus Amerika Serikat tahun 1890. Sensus tersebut diproses dua tahun lebih cepat dari sensus sebelumnya. [27] Perusahaan Hollerith akhirnya menjadi inti dari IBM.

Pada tahun 1920, mesin tabulasi elektromekanis dapat menambah, mengurangi, dan mencetak total akumulasi. [28] Fungsi mesin diarahkan dengan memasukkan lusinan jumper kawat ke panel kontrol yang dapat dilepas. Ketika Amerika Serikat melembagakan Jaminan Sosial pada tahun 1935, sistem kartu berlubang IBM digunakan untuk memproses catatan 26 juta pekerja. [29] Kartu berlubang menjadi umum di industri dan pemerintahan untuk akuntansi dan administrasi.

Artikel Leslie Comrie tentang metode kartu berlubang dan publikasi W. J. Eckert tentang Metode Kartu Punch dalam Komputasi Ilmiah pada tahun 1940, dijelaskan teknik punched-card cukup maju untuk memecahkan beberapa persamaan diferensial [30] atau melakukan perkalian dan pembagian menggunakan representasi floating point, semua pada kartu punched dan mesin perekam unit. Mesin tersebut digunakan selama Perang Dunia II untuk pemrosesan statistik kriptografi, serta sejumlah besar penggunaan administratif. Biro Komputasi Astronomi, Universitas Columbia, melakukan perhitungan astronomi yang mewakili keadaan seni dalam komputasi. [31] [32]

Kalkulator Sunting

Pada abad ke-20, kalkulator mekanis sebelumnya, mesin kasir, mesin akuntansi, dan sebagainya dirancang ulang untuk menggunakan motor listrik, dengan posisi roda gigi sebagai representasi keadaan suatu variabel. Kata "komputer" adalah gelar pekerjaan yang diberikan terutama kepada wanita yang menggunakan kalkulator ini untuk melakukan perhitungan matematis. [33] Pada 1920-an, minat ilmuwan Inggris Lewis Fry Richardson dalam prediksi cuaca membuatnya mengusulkan komputer manusia dan analisis numerik untuk memodelkan cuaca hingga hari ini, komputer paling kuat di Bumi diperlukan untuk memodelkan cuaca secara memadai menggunakan Navier– persamaan Stokes. [34]

Perusahaan seperti Friden, Marchant Calculator, dan Monroe membuat kalkulator mekanik desktop dari tahun 1930-an yang dapat menambah, mengurangi, mengalikan, dan membagi. [35] Pada tahun 1948, Curta diperkenalkan oleh penemu Austria Curt Herzstark. Itu adalah kalkulator mekanik kecil yang digerakkan dengan tangan dan dengan demikian, merupakan turunan dari Stepped Reckoner Gottfried Leibniz dan Arithmometer Thomas.

Pertama di dunia desktop serba elektronik kalkulator adalah British Bell Punch ANITA, dirilis pada tahun 1961. [36] [37] Ini menggunakan tabung vakum, tabung katoda dingin dan Dekatrons di sirkuitnya, dengan 12 tabung "Nixie" katoda dingin untuk tampilannya. ANITA terjual dengan baik karena merupakan satu-satunya kalkulator desktop elektronik yang tersedia, dan senyap dan cepat. Teknologi tabung digantikan pada Juni 1963 oleh Friden EC-130, yang diproduksi AS, yang memiliki desain semua transistor, tumpukan empat angka 13 digit yang ditampilkan pada CRT 5 inci (13 cm), dan memperkenalkan notasi Polandia terbalik (RPN).

Charles Babbage, seorang insinyur mesin dan polymath Inggris, memulai konsep komputer yang dapat diprogram. Dianggap sebagai "bapak komputer", [38] ia membuat konsep dan menemukan komputer mekanik pertama di awal abad ke-19. Setelah mengerjakan mesin perbedaan revolusionernya, yang dirancang untuk membantu dalam perhitungan navigasi, pada tahun 1833 ia menyadari bahwa desain yang jauh lebih umum, Mesin Analitik, adalah mungkin. Masukan program dan data harus diberikan ke mesin melalui kartu berlubang, metode yang digunakan pada saat itu untuk mengarahkan alat tenun mekanis seperti alat tenun Jacquard. Untuk output, mesin akan memiliki printer, plotter kurva dan bel. Mesin itu juga dapat memasukkan angka ke kartu untuk dibaca nanti. Ini menggunakan aritmatika titik tetap basis-10 biasa.

Engine menggabungkan unit logika aritmatika, aliran kontrol dalam bentuk percabangan dan loop bersyarat, dan memori terintegrasi, menjadikannya desain pertama untuk komputer tujuan umum yang dapat digambarkan dalam istilah modern sebagai Turing-lengkap. [39] [40]

Harus ada penyimpanan, atau memori, yang mampu menampung 1.000 angka masing-masing 40 digit desimal (kira-kira 16,7 kB). Sebuah unit aritmatika, yang disebut "mill", akan mampu melakukan keempat operasi aritmatika, ditambah perbandingan dan akar kuadrat opsional. Awalnya itu dipahami sebagai mesin perbedaan melengkung kembali ke dirinya sendiri, dalam tata letak umumnya melingkar, [41] dengan toko panjang keluar ke satu sisi. (Gambar selanjutnya menggambarkan tata letak grid yang teratur.) [42] Seperti unit pemrosesan pusat (CPU) di komputer modern, pabrik akan bergantung pada prosedur internalnya sendiri, kira-kira setara dengan mikrokode di CPU modern, untuk disimpan dalam bentuk pasak yang dimasukkan ke dalam drum berputar yang disebut "barel", untuk menjalankan beberapa instruksi yang lebih kompleks yang mungkin ditentukan oleh program pengguna. [43]

Bahasa pemrograman yang digunakan oleh pengguna mirip dengan bahasa assembly modern. Loop dan percabangan bersyarat dimungkinkan, dan bahasa yang dikandungnya akan menjadi Turing-lengkap seperti yang kemudian didefinisikan oleh Alan Turing. Tiga jenis kartu punch yang berbeda digunakan: satu untuk operasi aritmatika, satu untuk konstanta numerik, dan satu untuk operasi beban dan penyimpanan, mentransfer angka dari penyimpanan ke unit aritmatika atau kembali.Ada tiga pembaca terpisah untuk tiga jenis kartu.

Mesin itu sekitar satu abad lebih maju dari zamannya. Namun, proyek tersebut terhambat oleh berbagai masalah termasuk perselisihan dengan kepala masinis bagian bangunan untuk itu. Semua suku cadang untuk mesinnya harus dibuat dengan tangan—ini adalah masalah besar bagi mesin dengan ribuan suku cadang. Akhirnya, proyek tersebut dibubarkan dengan keputusan Pemerintah Inggris untuk menghentikan pendanaan. Kegagalan Babbage untuk menyelesaikan mesin analitik terutama dapat dikaitkan dengan kesulitan tidak hanya politik dan keuangan, tetapi juga keinginannya untuk mengembangkan komputer yang semakin canggih dan bergerak maju lebih cepat daripada yang bisa diikuti orang lain. Ada Lovelace menerjemahkan dan menambahkan catatan ke "Sketsa Mesin Analitik" oleh Luigi Federico Menabrea. Ini tampaknya merupakan deskripsi pemrograman pertama yang diterbitkan, sehingga Ada Lovelace secara luas dianggap sebagai pemrogram komputer pertama. [44]

Mengikuti Babbage, meskipun tidak mengetahui pekerjaan sebelumnya, adalah Percy Ludgate, seorang pegawai pedagang jagung di Dublin, Irlandia. Dia secara independen merancang komputer mekanis yang dapat diprogram, yang dia gambarkan dalam sebuah karya yang diterbitkan pada tahun 1909. [45] [46]

Pada paruh pertama abad ke-20, komputer analog dianggap oleh banyak orang sebagai masa depan komputasi. Perangkat ini menggunakan aspek fenomena fisik yang terus berubah seperti kuantitas listrik, mekanik, atau hidrolik untuk memodelkan masalah yang sedang dipecahkan, berbeda dengan komputer digital yang mewakili kuantitas yang bervariasi secara simbolis, karena nilai numeriknya berubah. Karena komputer analog tidak menggunakan nilai diskrit, melainkan nilai kontinu, proses tidak dapat diulang secara andal dengan kesetaraan yang tepat, seperti yang dapat dilakukan dengan mesin Turing. [47]

Komputer analog modern pertama adalah mesin prediksi pasang surut air laut, ditemukan oleh Sir William Thomson, kemudian Lord Kelvin, pada tahun 1872. Komputer ini menggunakan sistem katrol dan kabel untuk secara otomatis menghitung tingkat pasang surut yang diprediksi untuk periode tertentu di lokasi tertentu dan sangat berguna. utilitas besar untuk navigasi di perairan dangkal. Perangkatnya adalah dasar untuk perkembangan lebih lanjut dalam komputasi analog. [48]

Penganalisis diferensial, komputer analog mekanis yang dirancang untuk menyelesaikan persamaan diferensial dengan integrasi menggunakan mekanisme roda-dan-cakram, dikonseptualisasikan pada tahun 1876 oleh James Thomson, saudara lelaki Lord Kelvin yang lebih terkenal. Dia mengeksplorasi kemungkinan konstruksi kalkulator semacam itu, tetapi terhalang oleh torsi keluaran terbatas dari integrator bola dan cakram. [49] Dalam penganalisis diferensial, output dari satu integrator mendorong input dari integrator berikutnya, atau output grafik.

Kemajuan penting dalam komputasi analog adalah pengembangan sistem kontrol tembakan pertama untuk penembakan kapal jarak jauh. Ketika jangkauan meriam meningkat secara dramatis pada akhir abad ke-19, itu bukan lagi masalah sederhana untuk menghitung titik sasaran yang tepat, mengingat waktu terbang peluru. Berbagai pengintai di atas kapal akan menyampaikan pengukuran jarak dan pengamatan ke stasiun plot pusat. Di sana tim pengarah api memasukkan lokasi, kecepatan dan arah kapal dan targetnya, serta berbagai penyesuaian untuk efek Coriolis, efek cuaca di udara, dan penyesuaian lain yang kemudian akan dikeluarkan komputer sebagai solusi penembakan, yang akan menjadi diumpankan ke menara untuk meletakkan. Pada tahun 1912, insinyur Inggris Arthur Pollen mengembangkan komputer analog mekanik bertenaga listrik pertama (saat itu disebut Argo Clock). [ kutipan diperlukan ] Itu digunakan oleh Angkatan Laut Kekaisaran Rusia dalam Perang Dunia I. [ kutipan diperlukan ] Sistem pengendalian tembakan Dreyer Table alternatif dipasang pada kapal-kapal besar Inggris pada pertengahan tahun 1916.

Perangkat mekanis juga digunakan untuk membantu akurasi pengeboman udara. Drift Sight adalah bantuan pertama, dikembangkan oleh Harry Wimperis pada tahun 1916 untuk Royal Naval Air Service yang mengukur kecepatan angin dari udara, dan menggunakan pengukuran itu untuk menghitung efek angin pada lintasan bom. Sistem ini kemudian ditingkatkan dengan Course Setting Bomb Sight, dan mencapai klimaks dengan bom sight Perang Dunia II, Mark XIV bomb sight (RAF Bomber Command) dan Norden [50] (United States Army Air Forces).

Seni komputasi analog mekanik mencapai puncaknya dengan penganalisis diferensial, [51] dibangun oleh H. L. Hazen dan Vannevar Bush di MIT mulai tahun 1927, yang dibangun di atas integrator mekanik James Thomson dan penguat torsi yang ditemukan oleh H. W. Nieman. Selusin perangkat ini dibuat sebelum keusangannya menjadi jelas, yang paling kuat dibangun di Moore School of Electrical Engineering University of Pennsylvania, tempat ENIAC dibangun.

Sebuah komputer analog elektronik sepenuhnya dibangun oleh Helmut Hölzer pada tahun 1942 di Peenemünde Army Research Center. [52] [53] [54]

Pada 1950-an, keberhasilan komputer elektronik digital telah mengakhiri sebagian besar mesin komputasi analog, tetapi komputer analog hibrida, yang dikendalikan oleh elektronik digital, tetap digunakan secara substansial hingga 1950-an dan 1960-an, dan kemudian dalam beberapa aplikasi khusus.

Prinsip komputer modern pertama kali dijelaskan oleh ilmuwan komputer Alan Turing, yang mengemukakan gagasan tersebut dalam makalahnya yang diterbitkan tahun 1936, [55] Pada Angka yang Dapat Dihitung. Turing memformulasi ulang hasil Kurt Gödel tahun 1931 pada batas pembuktian dan perhitungan, menggantikan bahasa formal berbasis aritmatika universal Gödel dengan perangkat hipotetis formal dan sederhana yang kemudian dikenal sebagai mesin Turing. Dia membuktikan bahwa beberapa mesin seperti itu akan mampu melakukan perhitungan matematis apa pun yang mungkin jika itu dapat direpresentasikan sebagai suatu algoritma. Dia melanjutkan untuk membuktikan bahwa tidak ada solusi untuk Masalah Entscheidung dengan terlebih dahulu menunjukkan bahwa masalah penghentian untuk mesin Turing tidak dapat diputuskan: secara umum, tidak mungkin untuk memutuskan secara algoritme apakah mesin Turing tertentu akan pernah berhenti.

Dia juga memperkenalkan gagasan "mesin universal" (sekarang dikenal sebagai mesin Turing universal), dengan gagasan bahwa mesin semacam itu dapat melakukan tugas-tugas mesin lain, atau dengan kata lain, terbukti mampu menghitung apa pun yang dapat dihitung dengan menjalankan program yang disimpan pada pita, memungkinkan mesin untuk dapat diprogram. Von Neumann mengakui bahwa konsep sentral dari komputer modern adalah karena makalah ini. [56] Mesin Turing sampai hari ini menjadi objek utama studi dalam teori komputasi. Kecuali keterbatasan yang disebabkan oleh penyimpanan memori mereka yang terbatas, komputer modern dikatakan sebagai Turing-complete, yang artinya, mereka memiliki kemampuan eksekusi algoritma yang setara dengan mesin Turing universal.

Komputer elektromekanis Sunting

Era komputasi modern dimulai dengan perkembangan pesat sebelum dan selama Perang Dunia II. Sebagian besar komputer digital yang dibangun pada periode ini adalah elektromekanis - sakelar listrik menggerakkan relai mekanis untuk melakukan perhitungan. Perangkat ini memiliki kecepatan operasi yang rendah dan akhirnya digantikan oleh komputer listrik yang jauh lebih cepat, yang awalnya menggunakan tabung vakum.

Z2 adalah salah satu contoh paling awal dari komputer relai elektromekanis, dan dibuat oleh insinyur Jerman Konrad Zuse pada tahun 1940. Ini merupakan peningkatan dari Z1 sebelumnya meskipun menggunakan memori mekanis yang sama, ia menggantikan logika aritmatika dan kontrol dengan listrik. sirkuit relai. [57]

Pada tahun yang sama, perangkat elektro-mekanis yang disebut bom dibuat oleh ahli kriptografi Inggris untuk membantu menguraikan pesan rahasia yang dienkripsi mesin Enigma Jerman selama Perang Dunia II. Desain awal bom dibuat pada tahun 1939 di Sekolah Kode dan Cypher Pemerintah Inggris (GC&CS) di Bletchley Park oleh Alan Turing, [58] dengan penyempurnaan penting yang dirancang pada tahun 1940 oleh Gordon Welchman. [59] Desain teknik dan konstruksi adalah karya Harold Keen dari British Tabulating Machine Company. Itu adalah perkembangan substansial dari perangkat yang telah dirancang pada tahun 1938 oleh ahli kriptografi Biro Sandi Polandia Marian Rejewski, dan dikenal sebagai "bom kriptologis" (Bahasa Polandia: "bomba kryptologiczna").

Pada tahun 1941, Zuse mengikuti mesin sebelumnya dengan Z3, [57] komputer digital otomatis yang dapat diprogram elektromekanis pertama di dunia. [60] Z3 dibangun dengan 2000 relay, menerapkan panjang kata 22-bit yang beroperasi pada frekuensi clock sekitar 5-10 Hz. [61] Kode program dan data disimpan pada film berlubang. Itu sangat mirip dengan mesin modern dalam beberapa hal, mempelopori banyak kemajuan seperti angka floating point. Penggantian sistem desimal yang sulit diterapkan (digunakan dalam desain Charles Babbage sebelumnya) dengan sistem biner yang lebih sederhana berarti bahwa mesin Zuse lebih mudah dibuat dan berpotensi lebih andal, mengingat teknologi yang tersedia saat itu. [62] Z3 terbukti sebagai mesin lengkap Turing pada tahun 1998 oleh Raúl Rojas. [63] Dalam dua aplikasi paten tahun 1936, Zuse juga mengantisipasi bahwa instruksi mesin dapat disimpan dalam penyimpanan yang sama yang digunakan untuk data—wawasan kunci dari apa yang kemudian dikenal sebagai arsitektur von Neumann, pertama kali diimplementasikan pada tahun 1948 di Amerika dalam elektromekanis IBM SSEC dan di Inggris di Manchester Baby yang sepenuhnya elektronik. [64]

Zuse mengalami kemunduran selama Perang Dunia II ketika beberapa mesinnya dihancurkan selama kampanye pengeboman Sekutu. Rupanya karyanya sebagian besar tetap tidak diketahui oleh para insinyur di Inggris dan AS sampai jauh kemudian, meskipun setidaknya IBM menyadarinya karena membiayai perusahaan startup pasca-perangnya pada tahun 1946 dengan imbalan opsi pada paten Zuse.

Pada tahun 1944, Harvard Mark I dibangun di laboratorium Endicott IBM. [65] Itu adalah komputer elektro-mekanis tujuan umum yang mirip dengan Z3, tetapi tidak cukup Turing-lengkap.

Perhitungan digital Sunting

Istilah digital pertama kali diusulkan oleh George Robert Stibitz dan mengacu pada sinyal, seperti tegangan, tidak digunakan untuk secara langsung mewakili suatu nilai (seperti pada komputer analog), tetapi untuk menyandikannya. Pada November 1937, George Stibitz, yang saat itu bekerja di Bell Labs (1930–1941), [66] menyelesaikan kalkulator berbasis relai yang kemudian dijuluki "Model K" (untuk "kitchen table", di mana ia telah mengumpulkannya), yang menjadi penambah biner pertama. [67] Biasanya sinyal memiliki dua status – rendah (biasanya mewakili 0) dan tinggi (biasanya mewakili 1), tetapi terkadang logika tiga nilai digunakan , terutama dalam memori kepadatan tinggi. Komputer modern umumnya menggunakan logika biner, tetapi banyak mesin awal adalah komputer desimal. Dalam mesin ini, unit dasar data adalah digit desimal, dikodekan dalam salah satu dari beberapa skema, termasuk desimal berkode biner atau Kode BCD, bi-kuiner, kelebihan-3, dan dua dari lima.

Dasar matematika komputasi digital adalah aljabar Boolean, yang dikembangkan oleh matematikawan Inggris George Boole dalam karyanya Hukum Pikiran, diterbitkan pada tahun 1854. Aljabar Booleannya disempurnakan lebih lanjut pada tahun 1860-an oleh William Jevons dan Charles Sanders Peirce, dan pertama kali disajikan secara sistematis oleh Ernst Schröder dan A. N. Whitehead. [68] Pada tahun 1879 Gottlob Frege mengembangkan pendekatan formal untuk logika dan mengusulkan bahasa logika pertama untuk persamaan logis. [69]

Pada 1930-an dan bekerja secara independen, insinyur elektronik Amerika Claude Shannon dan ahli logika Soviet Victor Shestakov keduanya menunjukkan korespondensi satu-ke-satu antara konsep logika Boolean dan sirkuit listrik tertentu, yang sekarang disebut gerbang logika, yang sekarang ada di mana-mana di komputer digital. [70] Mereka menunjukkan [71] bahwa relai dan sakelar elektronik dapat mewujudkan ekspresi aljabar Boolean. Tesis ini pada dasarnya didirikan desain sirkuit digital praktis. Selain itu, makalah Shannon memberikan diagram rangkaian yang benar untuk penambah biner digital 4 bit. [70] : hal.494–495

Pemrosesan data elektronik Sunting

Elemen rangkaian elektronik murni segera menggantikan ekuivalen mekanis dan elektromekanisnya, pada saat yang sama kalkulasi digital menggantikan analog. Mesin seperti Z3, Komputer Atanasoff–Berry, komputer Colossus, dan ENIAC dibuat dengan tangan, menggunakan sirkuit yang berisi relai atau katup (tabung vakum), dan sering menggunakan kartu berlubang atau pita kertas berlubang untuk input dan sebagai alat utama. (tidak mudah menguap) media penyimpanan. [72]

Insinyur Tommy Flowers bergabung dengan cabang telekomunikasi Kantor Pos Umum pada tahun 1926. Saat bekerja di stasiun penelitian di Dollis Hill pada tahun 1930-an, ia mulai mengeksplorasi kemungkinan penggunaan elektronik untuk pertukaran telepon. Peralatan eksperimental yang dia bangun pada tahun 1934 mulai beroperasi 5 tahun kemudian, mengubah sebagian jaringan pertukaran telepon menjadi sistem pemrosesan data elektronik, menggunakan ribuan tabung vakum. [48]

Di AS, pada tahun 1940 Arthur Dickinson (IBM) menemukan komputer elektronik digital pertama. [73] Alat penghitung ini sepenuhnya elektronik – kontrol, kalkulasi, dan keluaran (tampilan elektronik pertama). [74] John Vincent Atanasoff dan Clifford E. Berry dari Iowa State University mengembangkan Atanasoff–Berry Computer (ABC) pada tahun 1942, [75] perangkat penghitung digital elektronik biner pertama. [76] Desain ini semi-elektronik (kontrol elektro-mekanis dan perhitungan elektronik), dan menggunakan sekitar 300 tabung vakum, dengan kapasitor dipasang di drum yang berputar secara mekanis untuk memori. Namun, penulis/pembaca kartu kertasnya tidak dapat diandalkan dan sistem kontak drum regeneratif bersifat mekanis. Sifat tujuan khusus mesin dan kurangnya program yang dapat diubah dan disimpan membedakannya dari komputer modern. [77]

Komputer yang logikanya terutama dibangun menggunakan tabung vakum sekarang dikenal sebagai komputer generasi pertama.

Komputer elektronik yang dapat diprogram Sunting

Selama Perang Dunia II, pemecah kode Inggris di Bletchley Park, 40 mil (64 km) utara London, mencapai sejumlah keberhasilan dalam memecahkan komunikasi militer musuh yang terenkripsi. Mesin enkripsi Jerman, Enigma, pertama kali diserang dengan bantuan bom elektro-mekanis. [78] Wanita sering mengoperasikan mesin bom ini. [79] [80] Mereka mengesampingkan kemungkinan pengaturan Enigma dengan melakukan rantai deduksi logis yang diterapkan secara elektrik. Sebagian besar kemungkinan mengarah pada kontradiksi, dan beberapa yang tersisa dapat diuji dengan tangan.

Jerman juga mengembangkan serangkaian sistem enkripsi teleprinter, sangat berbeda dari Enigma. Mesin Lorenz SZ 40/42 digunakan untuk komunikasi Angkatan Darat tingkat tinggi, diberi nama kode "Tunny" oleh Inggris. Penyadapan pertama pesan Lorenz dimulai pada tahun 1941. Sebagai bagian dari serangan terhadap Tunny, Max Newman dan rekan-rekannya mengembangkan Heath Robinson, mesin dengan fungsi tetap untuk membantu pemecahan kode. [81] Tommy Flowers, seorang insinyur senior di Post Office Research Station [82] direkomendasikan kepada Max Newman oleh Alan Turing [83] dan menghabiskan sebelas bulan dari awal Februari 1943 merancang dan membangun komputer Colossus yang lebih fleksibel (yang menggantikan Heath Robinson). [84] [85] Setelah tes fungsional pada bulan Desember 1943, Colossus dikirim ke Bletchley Park, di mana ia dikirim pada tanggal 18 Januari 1944 [86] dan menyerang pesan pertamanya pada tanggal 5 Februari. [87]

Colossus adalah komputer elektronik digital pertama di dunia yang dapat diprogram. [48] ​​Ini menggunakan sejumlah besar katup (tabung vakum). Itu memiliki input kertas-tape dan mampu dikonfigurasi untuk melakukan berbagai operasi logis boolean pada datanya, [88] tetapi tidak Turing-lengkap. Input data ke Colossus adalah dengan pembacaan fotolistrik dari transkripsi pita kertas dari pesan yang disadap. Ini diatur dalam loop terus menerus sehingga dapat dibaca dan dibaca ulang beberapa kali - tidak ada penyimpanan internal untuk data. Mekanisme pembacaan berjalan pada 5.000 karakter per detik dengan pita kertas bergerak dengan kecepatan 40 kaki/s (12,2 m/s 27,3 mph). Colossus Mark 1 berisi 1500 katup termionik (tabung), tetapi Mark 2 dengan 2400 katup dan lima prosesor secara paralel, keduanya 5 kali lebih cepat dan lebih sederhana untuk dioperasikan daripada Mark 1, sangat mempercepat proses decoding. Mark 2 dirancang saat Mark 1 sedang dibangun. Allen Coombs mengambil alih kepemimpinan proyek Colossus Mark 2 ketika Tommy Flowers pindah ke proyek lain. [89] Mark 2 Colossus pertama mulai beroperasi pada 1 Juni 1944, tepat pada waktunya untuk Invasi Sekutu ke Normandia pada D-Day.

Sebagian besar penggunaan Colossus adalah dalam menentukan posisi awal rotor Tunny untuk sebuah pesan, yang disebut "pengaturan roda". Colossus menyertakan penggunaan register geser dan larik sistolik untuk pertama kalinya, memungkinkan lima pengujian simultan, masing-masing melibatkan hingga 100 kalkulasi Boolean. Ini memungkinkan lima posisi awal yang berbeda untuk diperiksa untuk satu transit pita kertas. [90] Selain pengaturan roda, beberapa Colossi kemudian menyertakan mekanisme yang dimaksudkan untuk membantu menentukan pola pin yang dikenal sebagai "penghancuran roda". Kedua model dapat diprogram menggunakan sakelar dan panel colokan dengan cara yang belum pernah dilakukan pendahulunya. Sepuluh Mk 2 Colossi beroperasi pada akhir perang.

Tanpa menggunakan mesin-mesin ini, Sekutu akan kehilangan intelijen yang sangat berharga yang diperoleh dari membaca sejumlah besar pesan telegrafik tingkat tinggi yang disandikan antara Komando Tinggi Jerman (OKW) dan komando tentara mereka di seluruh Eropa yang diduduki. Detail keberadaan, desain, dan penggunaannya dirahasiakan hingga tahun 1970-an. Winston Churchill secara pribadi mengeluarkan perintah untuk menghancurkan mereka menjadi potongan-potongan tidak lebih besar dari tangan manusia, untuk merahasiakan bahwa Inggris mampu memecahkan sandi Lorenz SZ (dari mesin cipher aliran rotor Jerman) selama Perang Dingin yang akan datang. Dua dari mesin dipindahkan ke GCHQ yang baru dibentuk dan yang lainnya dihancurkan. Akibatnya, mesin tidak termasuk dalam banyak sejarah komputasi. [f] Salinan kerja yang direkonstruksi dari salah satu mesin Colossus sekarang dipajang di Bletchley Park.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) buatan AS adalah komputer terprogram elektronik pertama yang dibuat di AS. Meskipun ENIAC mirip dengan Colossus, itu jauh lebih cepat dan lebih fleksibel. Itu jelas merupakan perangkat Turing-lengkap dan dapat menghitung masalah apa pun yang sesuai dengan memorinya. Seperti Colossus, sebuah "program" pada ENIAC ditentukan oleh status kabel patch dan sakelarnya, jauh berbeda dari program mesin elektronik yang disimpan yang datang kemudian. Setelah sebuah program ditulis, program itu harus diatur secara mekanis ke dalam mesin dengan pengaturan ulang colokan dan sakelar secara manual. Pemrogram ENIAC adalah wanita yang telah dilatih sebagai ahli matematika. [92]

Ini menggabungkan kecepatan tinggi elektronik dengan kemampuan untuk diprogram untuk banyak masalah yang kompleks. Itu bisa menambah atau mengurangi 5000 kali per detik, seribu kali lebih cepat daripada mesin lain. Itu juga memiliki modul untuk mengalikan, membagi, dan akar kuadrat. Memori berkecepatan tinggi dibatasi hingga 20 kata (setara dengan sekitar 80 byte).Dibangun di bawah arahan John Mauchly dan J. Presper Eckert di University of Pennsylvania, pengembangan dan konstruksi ENIAC berlangsung dari tahun 1943 hingga beroperasi penuh pada akhir tahun 1945. Mesinnya sangat besar, berbobot 30 ton, menggunakan 200 kilowatt tenaga listrik dan berisi lebih dari 18.000 tabung vakum, 1.500 relai, dan ratusan ribu resistor, kapasitor, dan induktor. [93] Salah satu prestasi rekayasa utamanya adalah meminimalkan efek burnout tabung, yang merupakan masalah umum dalam keandalan mesin pada waktu itu. Mesin itu hampir selalu digunakan selama sepuluh tahun berikutnya.

Mesin komputasi awal dapat diprogram dalam arti bahwa mereka dapat mengikuti urutan langkah-langkah yang telah mereka siapkan untuk dijalankan, tetapi "program", atau langkah-langkah yang akan dijalankan mesin, biasanya diatur dengan mengubah cara kabel dicolokkan. ke dalam panel patch atau plugboard. "Pemrograman ulang", jika memungkinkan, adalah proses yang melelahkan, dimulai dengan para insinyur mengerjakan diagram alur, merancang pengaturan baru, dan kemudian proses pemasangan ulang kabel panel patch secara fisik. [94] Komputer program tersimpan, sebaliknya, dirancang untuk menyimpan satu set instruksi (program), dalam memori – biasanya memori yang sama dengan data yang disimpan.

Teori Edit

Dasar teoretis untuk komputer program-tersimpan telah diusulkan oleh Alan Turing dalam makalahnya tahun 1936. Pada tahun 1945 Turing bergabung dengan Laboratorium Fisika Nasional dan mulai mengembangkan komputer digital program tersimpan elektronik. Laporannya tahun 1945 'Proposed Electronic Calculator' adalah spesifikasi pertama untuk perangkat semacam itu.

Sementara itu, John von Neumann dari Moore School of Electrical Engineering, University of Pennsylvania, mengedarkan karyanya Draf Pertama Laporan tentang EDVAC pada tahun 1945. Meskipun secara substansial mirip dengan desain Turing dan mengandung detail teknik yang relatif sedikit, arsitektur komputer yang diuraikannya dikenal sebagai "arsitektur von Neumann". Turing mempresentasikan makalah yang lebih rinci kepada Komite Eksekutif National Physical Laboratory (NPL) pada tahun 1946, memberikan desain pertama yang cukup lengkap dari komputer program tersimpan, perangkat yang disebutnya Automatic Computing Engine (ACE). Namun, desain EDVAC yang lebih terkenal dari John von Neumann, yang mengetahui karya teoretis Turing, menerima lebih banyak publisitas, meskipun sifatnya tidak lengkap dan kurangnya atribusi sumber dari beberapa ide. [48]

Turing berpikir bahwa kecepatan dan ukuran memori komputer adalah elemen penting, jadi dia mengusulkan memori berkecepatan tinggi yang sekarang disebut 25 KB, diakses pada kecepatan 1 MHz. ACE mengimplementasikan panggilan subrutin, sedangkan EDVAC tidak, dan ACE juga menggunakan Instruksi Komputer Singkat, bentuk awal dari bahasa pemrograman.

Manchester Bayi Sunting

Manchester Baby adalah komputer program tersimpan elektronik pertama di dunia. Dibangun di Victoria University of Manchester oleh Frederic C. Williams, Tom Kilburn dan Geoff Tootill, dan menjalankan program pertamanya pada 21 Juni 1948. [95]

Mesin itu tidak dimaksudkan untuk menjadi komputer praktis tetapi malah dirancang sebagai testbed untuk tabung Williams, perangkat penyimpanan digital akses acak pertama. [96] Diciptakan oleh Freddie Williams dan Tom Kilburn [97] [98] di Universitas Manchester pada tahun 1946 dan 1947, itu adalah tabung sinar katoda yang menggunakan efek yang disebut emisi sekunder untuk menyimpan sementara data biner elektronik, dan berhasil digunakan di beberapa komputer awal.

Meskipun komputer itu kecil dan primitif, itu adalah bukti konsep untuk memecahkan satu masalah. Baby adalah mesin kerja pertama yang memuat semua elemen penting untuk komputer elektronik modern. [99] Segera setelah Baby menunjukkan kelayakan desainnya, sebuah proyek dimulai di universitas untuk mengembangkan desain menjadi komputer yang lebih bermanfaat, Manchester Mark 1. Mark 1 pada gilirannya dengan cepat menjadi prototipe untuk Ferranti Mark 1, komputer serba guna pertama yang tersedia secara komersial di dunia. [100]

The Baby memiliki panjang kata 32-bit dan memori 32 kata. Karena dirancang untuk menjadi komputer program tersimpan yang paling sederhana, satu-satunya operasi aritmatika yang diterapkan dalam perangkat keras adalah pengurangan dan negasi, operasi aritmatika lainnya diimplementasikan dalam perangkat lunak. Program pertama dari tiga program yang ditulis untuk mesin menemukan pembagi wajar tertinggi dari 2 18 (262.144), perhitungan yang diketahui akan memakan waktu lama untuk dijalankan—dan dengan demikian membuktikan keandalan komputer—dengan menguji setiap bilangan bulat dari 2 18 1 ke bawah, karena pembagian dilaksanakan dengan pengurangan berulang dari pembagi. Program ini terdiri dari 17 instruksi dan berjalan selama 52 menit sebelum mencapai jawaban yang benar 131.072, setelah Baby melakukan 3,5 juta operasi (untuk kecepatan CPU efektif 1,1 kIPS). Perkiraan berturut-turut untuk jawaban ditampilkan sebagai posisi berurutan dari titik terang pada tabung Williams.

Manchester Mark 1 Sunting

Mesin Eksperimental mengarah pada pengembangan Manchester Mark 1 di Universitas Manchester. [101] Pekerjaan dimulai pada Agustus 1948, dan versi pertama beroperasi pada April 1949, sebuah program yang ditulis untuk mencari bilangan prima Mersenne berjalan bebas kesalahan selama sembilan jam pada malam 16/17 Juni 1949. Operasi sukses mesin dilaporkan secara luas di pers Inggris, yang menggunakan frase "otak elektronik" dalam menggambarkannya kepada pembaca mereka.

Komputer sangat penting secara historis karena perintisnya memasukkan register indeks, sebuah inovasi yang memudahkan program untuk membaca secara berurutan melalui array kata dalam memori. Tiga puluh empat paten dihasilkan dari pengembangan mesin, dan banyak ide di balik desainnya dimasukkan ke dalam produk komersial berikutnya seperti IBM 701 dan 702 serta Ferranti Mark 1. Kepala desainer, Frederic C. Williams dan Tom Kilburn , menyimpulkan dari pengalaman mereka dengan Mark 1 bahwa komputer akan lebih banyak digunakan dalam peran ilmiah daripada matematika murni. Pada tahun 1951 mereka memulai pekerjaan pengembangan Meg, penerus Mark 1, yang akan mencakup unit floating-point.

Edit EDSAC

Pesaing lain untuk menjadi komputer program tersimpan digital modern pertama yang dikenali [102] adalah EDSAC, [103] dirancang dan dibangun oleh Maurice Wilkes dan timnya di Laboratorium Matematika Universitas Cambridge di Inggris di Universitas Cambridge pada tahun 1949. Mesin ini terinspirasi oleh mani John von Neumann Draf Pertama Laporan tentang EDVAC dan merupakan salah satu komputer program tersimpan digital elektronik pertama yang berguna. [G]

EDSAC menjalankan program pertamanya pada tanggal 6 Mei 1949, ketika menghitung tabel kuadrat [106] dan daftar bilangan prima. EDSAC juga berfungsi sebagai dasar untuk komputer pertama yang diterapkan secara komersial, LEO I, yang digunakan oleh perusahaan manufaktur makanan J. Lyons & Co. Ltd. EDSAC 1 akhirnya ditutup pada tanggal 11 Juli 1958, telah digantikan oleh EDSAC 2 yang tetap digunakan sampai tahun 1965. [107]

"Otak" [komputer] mungkin suatu hari nanti turun ke level kita [dari orang-orang biasa] dan membantu perhitungan pajak pendapatan dan pembukuan kita. Tapi ini adalah spekulasi dan tidak ada tanda-tanda sejauh ini.

Sunting EDVAC

Penemu ENIAC John Mauchly dan J. Presper Eckert mengusulkan konstruksi EDVAC pada Agustus 1944, dan pekerjaan desain untuk EDVAC dimulai di Moore School of Electrical Engineering University of Pennsylvania, sebelum ENIAC beroperasi penuh. Desainnya menerapkan sejumlah perbaikan arsitektural dan logis yang penting selama konstruksi ENIAC, dan memori akses serial berkecepatan tinggi. [109] Namun, Eckert dan Mauchly meninggalkan proyek dan konstruksinya gagal.

Itu akhirnya dikirim ke Laboratorium Penelitian Balistik Angkatan Darat AS di Aberdeen Proving Ground pada Agustus 1949, tetapi karena sejumlah masalah, komputer baru mulai beroperasi pada tahun 1951, dan kemudian hanya secara terbatas.

Komputer komersial Sunting

Komputer komersial pertama adalah Ferranti Mark 1, dibuat oleh Ferranti dan dikirim ke Universitas Manchester pada Februari 1951. Komputer ini didasarkan pada Manchester Mark 1. Perbaikan utama dari Manchester Mark 1 adalah dalam ukuran penyimpanan utama ( menggunakan tabung Williams akses acak), penyimpanan sekunder (menggunakan drum magnetik), pengganda yang lebih cepat, dan instruksi tambahan. Waktu siklus dasar adalah 1,2 milidetik, dan perkalian dapat diselesaikan dalam waktu sekitar 2,16 milidetik. Pengganda menggunakan hampir seperempat dari 4.050 tabung vakum (katup) mesin. [110] Mesin kedua dibeli oleh University of Toronto, sebelum desain direvisi menjadi Mark 1 Star. Setidaknya tujuh dari mesin-mesin ini dikirim antara tahun 1953 dan 1957, salah satunya ke laboratorium Shell di Amsterdam. [111]

Pada bulan Oktober 1947, direktur J. Lyons & Company, sebuah perusahaan katering Inggris yang terkenal dengan kedai tehnya tetapi dengan minat yang kuat dalam teknik manajemen kantor baru, memutuskan untuk mengambil peran aktif dalam mempromosikan pengembangan komersial komputer. Komputer LEO I mulai beroperasi pada April 1951 [112] dan menjalankan pekerjaan komputer kantor rutin pertama di dunia. Pada 17 November 1951, perusahaan J. Lyons memulai operasi mingguan pekerjaan penilaian toko roti di LEO (Lyons Electronic Office). Ini adalah aplikasi bisnis pertama yang ditayangkan di komputer program yang tersimpan. [H]

Pada bulan Juni 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer) dikirim ke Biro Sensus AS. Remington Rand akhirnya menjual 46 mesin dengan harga masing-masing lebih dari US$1 juta ($9,97 juta per 2021). [113] UNIVAC adalah komputer "diproduksi massal" pertama. Ini menggunakan 5.200 tabung vakum dan mengkonsumsi daya 125 kW. Penyimpanan utamanya adalah saluran tunda merkuri akses serial yang mampu menyimpan 1.000 kata dari 11 digit desimal tanda plus (kata 72-bit).

IBM memperkenalkan komputer yang lebih kecil dan lebih terjangkau pada tahun 1954 yang terbukti sangat populer. [i] [115] IBM 650 memiliki berat lebih dari 900 kg, catu daya terpasang memiliki berat sekitar 1350 kg dan keduanya disimpan dalam lemari terpisah dengan ukuran kira-kira 1,5 meter kali 0,9 meter kali 1,8 meter. Biayanya US$500.000 [116] ($4,82 juta per 2021) atau bisa disewa seharga US$3,500 per bulan ($30.000 per 2021). [113] Memori drumnya awalnya 2.000 kata sepuluh digit, kemudian diperluas menjadi 4.000 kata. Keterbatasan memori seperti ini mendominasi pemrograman selama beberapa dekade sesudahnya. Instruksi program diambil dari drum yang berputar saat kode dijalankan. Eksekusi yang efisien menggunakan memori drum disediakan oleh kombinasi arsitektur perangkat keras: format instruksi termasuk alamat instruksi berikutnya dan perangkat lunak: Program Perakitan Optimal Simbolik, SOAP, [117] memberikan instruksi ke alamat optimal (sejauh mungkin dengan analisis statis dari program sumber). Dengan demikian banyak instruksi, bila diperlukan, terletak di baris drum berikutnya untuk dibaca dan waktu tunggu tambahan untuk rotasi drum tidak diperlukan.

Sunting Pemrograman Mikro

Pada tahun 1951, ilmuwan Inggris Maurice Wilkes mengembangkan konsep pemrograman mikro dari kesadaran bahwa unit pemrosesan pusat komputer dapat dikendalikan oleh program komputer mini yang sangat khusus dalam ROM berkecepatan tinggi. Pemrograman mikro memungkinkan set instruksi dasar untuk didefinisikan atau diperluas oleh program bawaan (sekarang disebut firmware atau mikrokode). [118] Konsep ini sangat menyederhanakan pengembangan CPU. Dia pertama kali menjelaskan hal ini di Konferensi Peresmian Komputer Universitas Manchester pada tahun 1951, kemudian diterbitkan dalam bentuk yang diperluas di Spektrum IEEE pada tahun 1955. [ kutipan diperlukan ]

Itu banyak digunakan di CPU dan unit floating-point mainframe dan komputer lain itu diterapkan untuk pertama kalinya di EDSAC 2, [119] yang juga menggunakan beberapa "irisan bit" identik untuk menyederhanakan desain. Rakitan tabung yang dapat diganti dan diganti digunakan untuk setiap bit prosesor. [J]

Memori drum magnetik dikembangkan untuk Angkatan Laut AS selama Perang Dunia II dengan pekerjaan berlanjut di Engineering Research Associates (ERA) pada tahun 1946 dan 1947. ERA, kemudian bagian dari Univac memasukkan memori drum pada 1103-nya, diumumkan pada Februari 1953. Yang pertama komputer yang diproduksi secara massal, IBM 650, juga diumumkan pada tahun 1953 memiliki sekitar 8,5 kilobyte memori drum.

Memori inti magnetik dipatenkan pada tahun 1949 [121] dengan penggunaan pertama ditunjukkan untuk komputer Angin Puyuh pada bulan Agustus 1953. [122] Komersialisasi diikuti dengan cepat. Inti magnetik digunakan di periferal IBM 702 yang dikirim pada Juli 1955, dan kemudian di 702 itu sendiri. IBM 704 (1955) dan Ferranti Mercury (1957) menggunakan memori inti-magnetik. Itu terus mendominasi lapangan ke tahun 1970-an, ketika digantikan dengan memori semikonduktor. Inti magnetik memuncak dalam volume sekitar tahun 1975 dan menurun dalam penggunaan dan pangsa pasar sesudahnya. [123]

Hingga akhir 1980, mesin PDP-11/45 yang menggunakan memori utama inti-magnetik dan drum untuk bertukar masih digunakan di banyak situs UNIX asli.

Mendefinisikan karakteristik dari beberapa komputer digital awal tahun 1940-an (Dalam sejarah perangkat keras komputasi)
Nama Operasional pertama Sistem bilangan Mekanisme komputasi Pemrograman Turing selesai
Arthur H. Dickinson IBM (AS) Januari 1940 Desimal Elektronik Tidak dapat diprogram Tidak
Joseph Desch NCR (AS) Maret 1940 Desimal Elektronik Tidak dapat diprogram Tidak
Zuse Z3 (Jerman) Mei 1941 Titik mengambang biner Elektro-mekanis Program-dikontrol oleh stok film berlubang 35 mm (tetapi tidak ada cabang bersyarat) Secara teori (1998)
Komputer Atanasoff–Berry (AS) 1942 Biner Elektronik Tidak dapat diprogram—satu tujuan Tidak
Colossus Mark 1 (Inggris Raya) Februari 1944 Biner Elektronik Program-dikontrol oleh kabel dan sakelar tambalan Tidak
Harvard Mark I – IBM ASCC (AS) Mei 1944 Desimal Elektro-mekanis Program-dikontrol oleh pita kertas berlubang 24-saluran (tetapi tidak ada cabang bersyarat) Belum pasti
Colossus Mark 2 (Inggris Raya) Juni 1944 Biner Elektronik Program-dikontrol oleh kabel dan sakelar tambalan Secara teori (2011) [124]
Zuse Z4 (Jerman) Maret 1945 Titik mengambang biner Elektro-mekanis Dikontrol oleh program dengan stok film 35 mm yang dilubangi Ya
ENIAC (AS) Februari 1946 Desimal Elektronik Program-dikontrol oleh kabel dan sakelar tambalan Ya
ARC2 (SEC) (Inggris Raya) Mei 1948 Biner Elektronik Program tersimpan dalam memori drum yang berputar Ya
Manchester Baby (Inggris Raya) Juni 1948 Biner Elektronik Program tersimpan dalam memori tabung sinar katoda Williams Ya
ENIAC yang dimodifikasi (AS) September 1948 Desimal Elektronik Mekanisme pemrograman tersimpan read-only menggunakan Tabel Fungsi sebagai ROM program Ya
Manchester Mark 1 (Inggris Raya) April 1949 Biner Elektronik Program tersimpan dalam memori tabung sinar katoda Williams dan memori drum magnetik Ya
EDSAC (Inggris Raya) Mei 1949 Biner Elektronik Program tersimpan dalam memori saluran tunda merkuri Ya
CSIRAC (Australia) November 1949 Biner Elektronik Program tersimpan dalam memori saluran tunda merkuri Ya

Transistor bipolar ditemukan pada tahun 1947. Sejak tahun 1955 transistor menggantikan tabung vakum dalam desain komputer, [125] memunculkan komputer "generasi kedua". Dibandingkan dengan tabung vakum, transistor memiliki banyak keunggulan: lebih kecil, dan membutuhkan daya lebih sedikit daripada tabung vakum, sehingga menghasilkan lebih sedikit panas. Transistor sambungan silikon jauh lebih andal daripada tabung vakum dan memiliki masa pakai lebih lama. Komputer transistor dapat berisi puluhan ribu sirkuit logika biner dalam ruang yang relatif kompak. Transistor sangat mengurangi ukuran komputer, biaya awal, dan biaya operasi. Biasanya, komputer generasi kedua terdiri dari sejumlah besar papan sirkuit tercetak seperti Sistem Modular Standar IBM, [126] masing-masing membawa satu hingga empat gerbang logika atau flip-flop.

Di Universitas Manchester, tim di bawah kepemimpinan Tom Kilburn merancang dan membangun mesin menggunakan transistor yang baru dikembangkan, bukan katup. Awalnya satu-satunya perangkat yang tersedia adalah transistor kontak titik germanium, kurang dapat diandalkan daripada katup yang mereka ganti tetapi yang mengkonsumsi daya jauh lebih sedikit. [127] Komputer transistor pertama mereka, dan yang pertama di dunia, beroperasi pada tahun 1953, [128] dan versi kedua selesai di sana pada April 1955. [129] Versi 1955 menggunakan 200 transistor, 1.300 dioda solid-state, dan memiliki konsumsi daya 150 watt. Namun, mesin itu menggunakan katup untuk menghasilkan bentuk gelombang jam 125 kHz dan di sirkuit untuk membaca dan menulis pada memori drum magnetiknya, jadi itu bukan komputer pertama yang sepenuhnya ditransistorisasi.

Perbedaan itu diberikan kepada CADET Harwell tahun 1955, [130] yang dibangun oleh divisi elektronik dari Lembaga Penelitian Energi Atom di Harwell. Desainnya menampilkan penyimpanan memori drum magnetik 64-kilobyte dengan beberapa kepala bergerak yang telah dirancang di National Physical Laboratory, Inggris. Pada tahun 1953 tim ini memiliki sirkuit transistor yang beroperasi untuk membaca dan menulis pada drum magnet yang lebih kecil dari Royal Radar Establishment. Mesin menggunakan kecepatan clock rendah hanya 58 kHz untuk menghindari keharusan menggunakan katup apa pun untuk menghasilkan bentuk gelombang clock. [131] [130]

CADET menggunakan transistor kontak titik 324 yang disediakan oleh perusahaan Inggris Telepon Standar dan Kabel Transistor sambungan 76 digunakan untuk amplifier tahap pertama untuk pembacaan data dari drum, karena transistor kontak titik terlalu berisik. Dari Agustus 1956 CADET menawarkan layanan komputasi reguler, di mana ia sering menjalankan komputasi terus menerus selama 80 jam atau lebih. [132] [133] Masalah dengan keandalan batch awal kontak titik dan transistor sambungan paduan berarti bahwa waktu rata-rata mesin antara kegagalan adalah sekitar 90 menit, tetapi ini meningkat setelah transistor sambungan bipolar yang lebih andal tersedia. [134]

Desain Komputer Transistor Universitas Manchester diadopsi oleh firma teknik lokal Metropolitan-Vickers di Metrovick 950 mereka, komputer transistor komersial pertama di mana saja. [135] Enam Metrovick 950 dibangun, yang pertama selesai pada tahun 1956. Mereka berhasil ditempatkan di berbagai departemen perusahaan dan digunakan selama sekitar lima tahun. [129] Komputer generasi kedua, IBM 1401, menguasai sekitar sepertiga pasar dunia. IBM memasang lebih dari sepuluh ribu 1401 antara tahun 1960 dan 1964.

Periferal transistor Sunting

Elektronik yang ditransistorisasi tidak hanya meningkatkan CPU (Central Processing Unit), tetapi juga perangkat periferal. Unit penyimpanan data disk generasi kedua mampu menyimpan puluhan juta huruf dan angka. Di sebelah unit penyimpanan disk tetap, yang terhubung ke CPU melalui transmisi data berkecepatan tinggi, terdapat unit penyimpanan data disk yang dapat dilepas. Paket disk yang dapat dilepas dapat dengan mudah ditukar dengan paket lain dalam beberapa detik.Bahkan jika kapasitas removable disk lebih kecil dari fixed disk, pertukaran mereka menjamin jumlah data yang hampir tak terbatas. Pita magnetik menyediakan kemampuan pengarsipan untuk data ini, dengan biaya lebih rendah daripada disk.

Banyak CPU generasi kedua mendelegasikan komunikasi perangkat periferal ke prosesor sekunder. Sebagai contoh, saat prosesor komunikasi mengontrol pembacaan dan pelubangan kartu, CPU utama mengeksekusi kalkulasi dan instruksi cabang biner. Satu databus akan membawa data antara CPU utama dan memori inti pada kecepatan siklus pengambilan-eksekusi CPU, dan bus data lainnya biasanya akan melayani perangkat periferal. Pada PDP-1, waktu siklus memori inti adalah 5 mikrodetik akibatnya sebagian besar instruksi aritmatika membutuhkan waktu 10 mikrodetik (100.000 operasi per detik) karena sebagian besar operasi membutuhkan setidaknya dua siklus memori satu untuk instruksi, satu untuk pengambilan data operan.

Selama unit terminal jarak jauh generasi kedua (sering dalam bentuk Teleprinter seperti Friden Flexowriter) terlihat sangat meningkat penggunaannya. [k] Sambungan telepon memberikan kecepatan yang cukup untuk terminal jarak jauh awal dan memungkinkan pemisahan ratusan kilometer antara terminal jarak jauh dan pusat komputasi. Akhirnya jaringan komputer yang berdiri sendiri ini akan digeneralisasikan menjadi sebuah jaringan yang saling berhubungan jaringan jaringan—Internet. [l]

Superkomputer transistor Sunting

Awal 1960-an melihat munculnya superkomputer. Atlas adalah pengembangan bersama antara Universitas Manchester, Ferranti, dan Plessey, dan pertama kali dipasang di Universitas Manchester dan secara resmi ditugaskan pada tahun 1962 sebagai salah satu superkomputer pertama di dunia – dianggap sebagai komputer paling kuat di dunia pada waktu itu . [138] Dikatakan bahwa setiap kali Atlas offline setengah dari kapasitas komputer Inggris hilang. [139] Itu adalah mesin generasi kedua, menggunakan transistor germanium diskrit. Atlas juga memelopori Pengawas Atlas, "dianggap oleh banyak orang sebagai sistem operasi modern pertama yang dapat dikenali". [140]

Di AS, serangkaian komputer di Control Data Corporation (CDC) dirancang oleh Seymour Cray untuk menggunakan desain dan paralelisme inovatif untuk mencapai kinerja puncak komputasi yang unggul. [141] CDC 6600, dirilis pada tahun 1964, umumnya dianggap sebagai superkomputer pertama. [142] [143] CDC 6600 mengungguli pendahulunya, IBM 7030 Stretch, sekitar faktor 3. Dengan kinerja sekitar 1 megaFLOPS, CDC 6600 adalah komputer tercepat di dunia 1964-1969, ketika melepaskan status itu penggantinya, CDC 7600.

Komputer elektronik digital "generasi ketiga" menggunakan chip sirkuit terpadu (IC) sebagai dasar logika mereka.

Ide sirkuit terpadu digagas oleh seorang ilmuwan radar yang bekerja untuk Royal Radar Establishment dari Kementerian Pertahanan, Geoffrey W.A. Dummer.

Sirkuit terpadu yang berfungsi pertama kali ditemukan oleh Jack Kilby di Texas Instruments dan Robert Noyce di Fairchild Semiconductor. [144] Kilby mencatat ide awalnya tentang sirkuit terpadu pada Juli 1958, berhasil menunjukkan contoh terintegrasi pertama yang berfungsi pada 12 September 1958. [145] Penemuan Kilby adalah sirkuit terpadu hibrida (IC hibrida). [146] Itu memiliki koneksi kabel eksternal, yang membuatnya sulit untuk diproduksi secara massal. [147]

Noyce datang dengan idenya sendiri tentang sirkuit terpadu setengah tahun setelah Kilby. [148] Penemuan Noyce adalah chip sirkuit terpadu (IC) monolitik. [149] [147] Chipnya memecahkan banyak masalah praktis yang tidak dimiliki Kilby. Diproduksi di Fairchild Semiconductor, itu terbuat dari silikon, sedangkan chip Kilby terbuat dari germanium. Dasar dari IC monolitik Noyce adalah proses planar Fairchild, yang memungkinkan sirkuit terpadu ditata menggunakan prinsip yang sama seperti sirkuit tercetak. Proses planar dikembangkan oleh rekan Noyce Jean Hoerni pada awal 1959, berdasarkan karya Mohamed M. Atalla pada pasif permukaan semikonduktor oleh silikon dioksida di Bell Labs pada akhir 1950-an. [150] [151] [152]

Komputer generasi ketiga (sirkuit terpadu) pertama kali muncul pada awal 1960-an di komputer yang dikembangkan untuk tujuan pemerintah, dan kemudian di komputer komersial mulai pertengahan 1960-an. Komputer IC silikon pertama adalah Apollo Guidance Computer atau AGC. [153] Meskipun bukan komputer paling kuat pada masanya, batasan ekstrem pada ukuran, massa, dan kekuatan pesawat ruang angkasa Apollo mengharuskan AGC menjadi jauh lebih kecil dan lebih padat daripada komputer sebelumnya, dengan berat hanya 70 pon (32 kg). ). Setiap misi pendaratan bulan membawa dua AGC, masing-masing dalam modul komando dan modul pendakian bulan.

MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, atau transistor MOS) ditemukan oleh Mohamed M. Atalla dan Dawon Kahng di Bell Labs pada tahun 1959. [154] Selain pemrosesan data, MOSFET memungkinkan penggunaan praktis MOS transistor sebagai elemen penyimpanan sel memori, fungsi yang sebelumnya dilayani oleh inti magnetik. Memori semikonduktor, juga dikenal sebagai memori MOS, lebih murah dan mengkonsumsi lebih sedikit daya daripada memori inti-magnetik. [155] Memori akses acak (RAM), dalam bentuk RAM statis (SRAM), dikembangkan oleh John Schmidt di Fairchild Semiconductor pada tahun 1964. [155] [156] Pada tahun 1966, Robert Dennard di IBM Thomas J. Watson Research Center mengembangkan MOS dynamic RAM (DRAM). [157] Pada tahun 1967, Dawon Kahng dan Simon Sze di Bell Labs mengembangkan MOSFET gerbang-mengambang, dasar untuk memori non-volatile MOS seperti EPROM, EEPROM dan memori flash. [158] [159]

Komputer elektronik digital "generasi keempat" menggunakan mikroprosesor sebagai dasar logika mereka. Mikroprosesor berasal dari chip sirkuit terpadu MOS (MOS IC). [160] Karena penskalaan MOSFET yang cepat, chip IC MOS dengan cepat meningkat dalam kompleksitas pada tingkat yang diprediksi oleh hukum Moore, yang mengarah ke integrasi skala besar (LSI) dengan ratusan transistor pada chip MOS tunggal pada akhir 1960-an. Penerapan chip MOS LSI untuk komputasi adalah dasar untuk mikroprosesor pertama, karena para insinyur mulai menyadari bahwa prosesor komputer yang lengkap dapat dimuat dalam satu chip MOS LSI. [160]

Subjek perangkat mana yang merupakan mikroprosesor pertama masih diperdebatkan, sebagian karena kurangnya kesepakatan tentang definisi yang tepat dari istilah "mikroprosesor". Mikroprosesor multi-chip paling awal adalah Four-Phase Systems AL-1 pada tahun 1969 dan Garrett AiResearch MP944 pada tahun 1970, dikembangkan dengan beberapa chip MOS LSI. [160] Mikroprosesor chip tunggal pertama adalah Intel 4004, [161] dikembangkan pada chip PMOS LSI tunggal. [160] Ini dirancang dan direalisasikan oleh Ted Hoff, Federico Faggin, Masatoshi Shima dan Stanley Mazor di Intel, dan dirilis pada tahun 1971. [m] Tadashi Sasaki dan Masatoshi Shima di Busicom, produsen kalkulator, memiliki wawasan awal bahwa CPU bisa berupa chip MOS LSI tunggal, yang disediakan oleh Intel. [163] [161]

Sementara IC mikroprosesor paling awal secara harfiah hanya berisi prosesor, yaitu unit pemrosesan pusat, dari komputer, perkembangan progresif mereka secara alami menyebabkan chip yang berisi sebagian besar atau semua bagian elektronik internal komputer. Sirkuit terpadu pada gambar di sebelah kanan, misalnya, Intel 8742, adalah mikrokontroler 8-bit yang mencakup CPU yang berjalan pada 12 MHz, 128 byte RAM, 2048 byte EPROM, dan I/O dalam chip yang sama .

Selama tahun 1960-an ada tumpang tindih yang cukup besar antara teknologi generasi kedua dan ketiga. [n] IBM mengimplementasikan modul IBM Solid Logic Technology dalam sirkuit hybrid untuk IBM System/360 pada tahun 1964. Hingga tahun 1975, Sperry Univac melanjutkan pembuatan mesin generasi kedua seperti UNIVAC 494. Sistem besar Burroughs seperti B5000 adalah mesin tumpukan, yang memungkinkan pemrograman lebih sederhana. Otomat pushdown ini juga diimplementasikan di komputer mini dan mikroprosesor kemudian, yang memengaruhi desain bahasa pemrograman. Minicomputer berfungsi sebagai pusat komputer murah untuk industri, bisnis, dan universitas. [164] Menjadi mungkin untuk mensimulasikan sirkuit analog dengan program simulasi dengan penekanan sirkuit terpadu, atau SPICE (1971) pada komputer mini, salah satu program untuk otomatisasi desain elektronik (EDA). Mikroprosesor mengarah pada pengembangan mikrokomputer, komputer kecil dan murah yang dapat dimiliki oleh individu dan usaha kecil. Mikrokomputer, yang pertama kali muncul pada 1970-an, menjadi ada di mana-mana pada 1980-an dan seterusnya.

Sementara sistem spesifik mana yang dianggap sebagai komputer mikro pertama masih diperdebatkan, karena ada beberapa sistem hobi unik yang dikembangkan berdasarkan Intel 4004 dan penerusnya, Intel 8008, kit komputer mikro pertama yang tersedia secara komersial adalah Altair 8800 berbasis Intel 8080. , yang diumumkan dalam artikel sampul Januari 1975 dari Elektronik Populer. Namun, ini adalah sistem yang sangat terbatas pada tahap awalnya, hanya memiliki 256 byte DRAM dalam paket awalnya dan tidak ada input-output kecuali sakelar sakelar dan tampilan register LED. Meskipun demikian, awalnya mengejutkan populer, dengan beberapa ratus penjualan di tahun pertama, dan permintaan dengan cepat melampaui pasokan. Beberapa vendor pihak ketiga awal seperti Cromemco dan Processor Technology segera mulai memasok perangkat keras bus S-100 tambahan untuk Altair 8800.

Pada bulan April 1975 di Hannover Fair, Olivetti mempersembahkan P6060, sistem komputer pribadi pra-rakitan pertama di dunia yang lengkap. Unit pemrosesan pusat terdiri dari dua kartu, kode bernama PUCE1 dan PUCE2, dan tidak seperti kebanyakan komputer pribadi lainnya dibangun dengan komponen TTL daripada mikroprosesor. Ini memiliki satu atau dua floppy disk drive 8", layar plasma 32 karakter, printer termal grafis 80 kolom, RAM 48 Kbyte, dan bahasa BASIC. Beratnya 40 kg (88 lb). Sebagai sistem yang lengkap, ini adalah langkah signifikan dari Altair, meskipun tidak pernah mencapai kesuksesan yang sama, ia bersaing dengan produk serupa oleh IBM yang memiliki drive floppy disk eksternal.

Dari tahun 1975 hingga 1977, sebagian besar komputer mikro, seperti Teknologi MOS KIM-1, Altair 8800, dan beberapa versi Apple I, dijual sebagai kit untuk mereka yang mengerjakannya sendiri. Sistem pra-rakitan tidak banyak berkembang sampai tahun 1977, dengan diperkenalkannya Apple II, Tandy TRS-80, komputer SWTPC pertama, dan Commodore PET. Komputasi telah berkembang dengan arsitektur mikrokomputer, dengan fitur yang ditambahkan dari saudara-saudara mereka yang lebih besar, sekarang dominan di sebagian besar segmen pasar.

Komputer NeXT dan alat pengembangan serta perpustakaan berorientasi objeknya digunakan oleh Tim Berners-Lee dan Robert Cailliau di CERN untuk mengembangkan perangkat lunak server web pertama di dunia, CERN httpd, dan juga digunakan untuk menulis peramban web pertama, WorldWideWeb.

Sistem serumit komputer membutuhkan keandalan yang sangat tinggi. ENIAC tetap hidup, terus beroperasi dari tahun 1947 hingga 1955, selama delapan tahun sebelum ditutup. Meskipun tabung vakum mungkin gagal, itu akan diganti tanpa menurunkan sistem. Dengan strategi sederhana untuk tidak pernah mematikan ENIAC, kegagalan berkurang secara dramatis. Komputer pertahanan udara SAGE tabung vakum menjadi sangat andal – dipasang berpasangan, satu tabung off-line, kemungkinan besar akan gagal ketika komputer sengaja dijalankan dengan daya yang dikurangi untuk menemukannya. Hard disk hot-pluggable, seperti tabung vakum hot-pluggable di masa lalu, melanjutkan tradisi perbaikan selama operasi berkelanjutan. Memori semikonduktor secara rutin tidak memiliki kesalahan saat beroperasi, meskipun sistem operasi seperti Unix telah menggunakan tes memori saat start-up untuk mendeteksi perangkat keras yang gagal. Saat ini, persyaratan kinerja yang andal menjadi semakin ketat ketika server farm menjadi platform pengiriman. [165] Google telah mengelola ini dengan menggunakan perangkat lunak yang toleran terhadap kesalahan untuk memulihkan dari kegagalan perangkat keras, dan bahkan bekerja pada konsep mengganti seluruh server farm on-the-fly, selama acara layanan. [166] [167]

Pada abad ke-21, CPU multi-core menjadi tersedia secara komersial. [168] Content-addressable memory (CAM) [169] telah menjadi cukup murah untuk digunakan dalam jaringan, dan sering digunakan untuk memori cache on-chip di mikroprosesor modern, meskipun belum ada sistem komputer yang mengimplementasikan CAM perangkat keras untuk digunakan dalam pemrograman bahasa. Saat ini, CAM (atau array asosiatif) dalam perangkat lunak khusus untuk bahasa pemrograman. Array sel memori semikonduktor adalah struktur yang sangat teratur, dan produsen membuktikan proses mereka pada mereka ini memungkinkan pengurangan harga pada produk memori. Selama tahun 1980-an, gerbang logika CMOS berkembang menjadi perangkat yang dapat dibuat secepat jenis sirkuit lain sehingga konsumsi daya komputer dapat dikurangi secara dramatis. Berbeda dengan penarikan arus kontinu dari sebuah gerbang berdasarkan jenis logika lainnya, gerbang CMOS hanya menarik arus yang signifikan selama 'transisi' antara keadaan logika, kecuali untuk kebocoran.

Sirkuit CMOS telah memungkinkan komputasi menjadi komoditas yang sekarang ada di mana-mana, tertanam dalam berbagai bentuk, dari kartu ucapan dan telepon hingga satelit. Daya desain termal yang dihamburkan selama operasi menjadi sama pentingnya dengan kecepatan komputasi operasi. Pada tahun 2006 server mengkonsumsi 1,5% dari total anggaran energi AS [170] Konsumsi energi pusat data komputer diperkirakan dua kali lipat menjadi 3% dari konsumsi dunia pada tahun 2011. SoC (system on a chip) telah mengompresi lebih banyak sirkuit terintegrasi ke dalam satu chip SoC memungkinkan ponsel dan PC menyatu menjadi perangkat seluler nirkabel genggam tunggal. [171]

Komputasi kuantum adalah teknologi yang muncul di bidang komputasi. MIT Technology Review melaporkan 10 November 2017 bahwa IBM telah menciptakan komputer 50-qubit saat ini keadaan kuantumnya berlangsung 50 mikrodetik. [172] Physical Review X melaporkan teknik untuk 'single-gate sensing sebagai metode pembacaan yang layak untuk qubit spin' (keadaan spin singlet-triplet dalam silikon) pada 26 November 2018. [173] Tim Google telah berhasil mengoperasikan mereka Chip modulator pulsa RF pada 3 Kelvin, menyederhanakan kriogenik dari komputer 72-qubit mereka, yang diatur untuk beroperasi pada 0,3 Kelvin tetapi sirkuit pembacaan dan driver lain tetap harus dibawa ke dalam kriogenik. [174] Lihat: Supremasi kuantum [175] [176] Sistem qubit silikon telah menunjukkan keterjeratan pada jarak non-lokal. [177]

Perangkat keras komputasi dan perangkat lunaknya bahkan telah menjadi metafora untuk pengoperasian alam semesta. [178]

Indikasi pesatnya perkembangan bidang ini dapat disimpulkan dari sejarah artikel mani 1947 oleh Burks, Goldstine dan von Neumann. [179] Pada saat seseorang punya waktu untuk menulis sesuatu, itu sudah usang. Setelah 1945, yang lain membaca karya John von Neumann's Draf Pertama Laporan tentang EDVAC, dan segera mulai menerapkan sistem mereka sendiri. Sampai hari ini, laju perkembangan yang pesat terus berlanjut, di seluruh dunia. [180] [o]


Tonton videonya: Apakah Itu Pola Pikir Komputasi?